Laporan Praktikum Pengukuran Panjang Gelombang Cahaya Menggunakan Interferometer Michelson

Laporan Praktikum Pengukuran Panjang Gelombang Cahaya Menggunakan Interferometer Michelson

ABSTRAK

Praktikum ini bertujuan untuk mengukur panjang gelombang cahaya dengan menggunakan interferometer Michelson. Dalam eksperimen ini, sinar cahaya monokromatik dari sumber laser dibagi menjadi dua berkas yang kemudian dipantulkan dan direkombinasikan sehingga menghasilkan pola interferensi. Dengan mengamati pergeseran pita interferensi akibat pergeseran salah satu cermin, panjang gelombang dapat dihitung berdasarkan hubungan:

$$\lambda = \frac{2 \Delta d}{m}$$

di mana $\Delta d$ adalah perubahan jarak cermin yang menghasilkan pergeseran $m$ pita interferensi. Hasil eksperimen kemudian dibandingkan dengan nilai teoretis dari panjang gelombang sumber cahaya, sehingga dapat dievaluasi ketelitian interferometer serta metode pengukuran.

---

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga praktikum ini dapat terlaksana dengan baik. Laporan praktikum ini disusun sebagai salah satu tugas pada mata kuliah Fisika Modern/Praktikum Fisika. Kami mengucapkan terima kasih kepada dosen pembimbing, asisten praktikum, dan seluruh pihak yang telah membantu selama pelaksanaan eksperimen. Kritik dan saran yang konstruktif sangat kami harapkan guna perbaikan laporan ini di masa mendatang.

---

DAFTAR ISI

1. Bab I: Pendahuluan
2. Bab II: Tinjauan Pustaka
3. Bab III: Metodologi Praktikum
4. Bab IV: Hasil dan Pembahasan
5. Bab V: Kesimpulan dan Saran
6. Daftar Pustaka
7. Lampiran

---

Bab I: Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

Interferometer Michelson adalah salah satu instrumen optik yang paling penting dalam fisika modern. Alat ini bekerja dengan membagi berkas cahaya, kemudian merekombinasikannya sehingga membentuk pola interferensi. Pergeseran pita interferensi yang diamati ketika salah satu cermin digeser memungkinkan pengukuran panjang gelombang cahaya secara akurat. Eksperimen ini tidak hanya memberikan pemahaman tentang sifat gelombang cahaya dan interferensi, tetapi juga merupakan dasar bagi berbagai aplikasi ilmiah dan teknologi, seperti pengukuran kecepatan cahaya dan uji kestabilan laser.

1.2 Rumusan Masalah

• Bagaimana pola interferensi yang dihasilkan oleh interferometer Michelson?
• Bagaimana cara menentukan panjang gelombang cahaya dari pergeseran pita interferensi?
• Apakah nilai panjang gelombang yang diukur mendekati nilai teoretis dari sumber cahaya yang digunakan?

1.3 Tujuan Praktikum

• Mengamati pola interferensi yang dihasilkan oleh interferometer Michelson.
• Mengukur pergeseran pita interferensi akibat perubahan jarak cermin.
• Menghitung panjang gelombang cahaya menggunakan data pergeseran pita dan membandingkannya dengan nilai teoretis.

1.4 Manfaat Praktikum

• Memperdalam pemahaman tentang fenomena interferensi dan sifat gelombang cahaya.
• Melatih keterampilan pengukuran dan analisis data dengan menggunakan interferometer.
• Menjadi dasar untuk aplikasi dalam pengukuran optik dan pengembangan teknologi laser.

1.5 Batasan Masalah

• Pengukuran dilakukan menggunakan sumber cahaya monokromatik (laser) pada kondisi suhu ruang.
• Hanya diukur pergeseran pita interferensi akibat perubahan posisi salah satu cermin.
• Kondisi eksperimen diasumsikan ideal dengan minimnya gangguan eksternal dan fluktuasi intensitas cahaya.

---

Bab II: Tinjauan Pustaka

2.1 Interferensi Cahaya dan Interferometer Michelson

Interferensi cahaya terjadi ketika dua atau lebih berkas cahaya yang koheren berinteraksi, menghasilkan pola pita terang dan gelap. Interferometer Michelson menggunakan dua cermin untuk membagi dan merekombinasikan berkas cahaya, sehingga pola interferensi yang terbentuk sangat sensitif terhadap perubahan jarak cermin.

2.2 Prinsip Kerja dan Persamaan

Ketika salah satu cermin interferometer digeser sejauh $\Delta d$, perbedaan lintasan optik berubah sebesar $2\Delta d$. Jika pergeseran ini menyebabkan pergeseran $m$ pita interferensi, maka panjang gelombang $\lambda$ dapat dihitung dengan:

$$\lambda = \frac{2 \Delta d}{m}$$

Persamaan ini merupakan dasar untuk mengukur panjang gelombang cahaya menggunakan interferometer Michelson.

2.3 Aplikasi dan Pentingnya Pengukuran

Pengukuran panjang gelombang cahaya menggunakan interferometer Michelson telah digunakan dalam berbagai eksperimen klasik, seperti penentuan kecepatan cahaya dan uji kestabilan sumber laser, yang merupakan dasar bagi banyak aplikasi dalam ilmu pengetahuan dan teknologi.

---

Bab III: Metodologi Praktikum

3.1 Alat dan Bahan

• Interferometer Michelson
• Sumber cahaya monokromatik (laser)
• Mikrometer atau pengukur jarak presisi untuk mengatur posisi cermin
• Layar proyeksi atau sensor optik untuk mengamati pola interferensi
• Komputer untuk pencatatan data (opsional)

3.2 Prosedur Praktikum

1. Perakitan Alat:
   • Rakit interferometer Michelson sesuai dengan diagram yang telah ditentukan, pastikan kedua cermin terpasang dengan baik dan sejajar.
   • Nyalakan sumber cahaya laser dan atur agar berkas cahaya tepat mengenai sistem pembagi berkas interferometer.
2. Pengaturan dan Pengamatan:
   • Amati pola interferensi yang terbentuk pada layar proyeksi.
   • Geser salah satu cermin secara perlahan menggunakan mikrometer dan catat pergeseran posisi cermin ($\Delta d$).
3. Pengukuran Pergeseran Pita:
   • Amati pergeseran pita interferensi dan hitung jumlah pita yang bergeser ($m$).
   • Catat nilai $\Delta d$ yang diperlukan untuk pergeseran $m$ pita.
4. Perhitungan Panjang Gelombang:
   • Gunakan persamaan $\lambda = \frac{2 \Delta d}{m}$ untuk menghitung panjang gelombang cahaya.
5. Pengulangan:
   • Ulangi pengukuran untuk mendapatkan data yang konsisten dan rata-rata hasil pengukuran.

3.3 Metode Pengumpulan Data

Data dikumpulkan dengan mencatat nilai pergeseran cermin ($\Delta d$) dan jumlah pergeseran pita ($m$). Seluruh data kemudian diolah untuk menghitung nilai panjang gelombang $\lambda$ dan dibandingkan dengan nilai teoretis dari sumber cahaya yang digunakan.

---

Bab IV: Hasil dan Pembahasan

4.1 Penyajian Data

Misalkan data pengukuran (nilai fiktif) sebagai berikut:

Pengukuran	Pergeseran Cermin $\Delta d$ (µm)	Jumlah Pita Bergeser ($m$)	Panjang Gelombang $\lambda = \frac{2\Delta d}{m}$ (nm)
1	0.50	1	1000
2	0.48	1	960
3	0.52	1	1040
Rata-rata	0.50	1	1000

Catatan: Data di atas menggunakan satuan mikro meter (µm) untuk $\Delta d$ dan nano meter (nm) untuk $\lambda$ dengan konversi $1\,\mu m = 1000\,nm$.

4.2 Analisis Data

• Pola Interferensi:
  Pola interferensi yang terbentuk menunjukkan pita terang dan gelap yang konsisten, yang menandakan kondisi koherensi cahaya yang baik.
• Perhitungan Panjang Gelombang:
  Dengan pergeseran cermin sebesar 0.50 µm untuk pergeseran 1 pita, panjang gelombang dihitung: $$\lambda = \frac{2 \times 0.50\,\mu m}{1} = 1.0\,\mu m = 1000\,nm$$ Hasil ini kemudian dibandingkan dengan nilai teoretis dari laser yang digunakan (misalnya, jika laser berwarna merah, seharusnya sekitar 650 nm; jika laser berwarna infra merah, nilainya bisa lebih tinggi).
• Evaluasi Sumber Kesalahan:
  Perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai teoretis dapat disebabkan oleh ketidakakuratan dalam pengukuran pergeseran cermin, penyelarasan optik yang tidak sempurna, dan fluktuasi intensitas cahaya.

4.3 Pembahasan Hasil

Data eksperimen menunjukkan bahwa interferometer Michelson dapat digunakan untuk mengukur panjang gelombang cahaya secara akurat dengan memperhatikan pergeseran pita interferensi. Perbedaan kecil antara nilai eksperimen dan nilai teoretis harus diperhitungkan dengan analisis error, dan pengulangan pengukuran dapat membantu meningkatkan keakuratan hasil.

---

Bab V: Kesimpulan dan Saran

5.1 Kesimpulan

• Interferometer Michelson berhasil menghasilkan pola interferensi yang jelas dan stabil.
• Dengan mengukur pergeseran cermin dan jumlah pita yang bergeser, panjang gelombang cahaya dihitung menggunakan persamaan $\lambda = \frac{2\Delta d}{m}$.
• Hasil pengukuran (rata-rata 1000 nm) menunjukkan nilai panjang gelombang yang mendekati nilai yang diharapkan, meskipun perbedaan dengan nilai teoretis dapat terjadi akibat ketidakakuratan pengukuran dan penyelarasan optik.

5.2 Saran

• Lakukan pengulangan pengukuran untuk memperoleh nilai rata-rata yang lebih akurat dan mengurangi kesalahan acak.
• Perbaiki penyelarasan optik interferometer untuk meminimalkan error dalam pengukuran pergeseran cermin.
• Gunakan alat ukur dengan resolusi tinggi dan pastikan kondisi sumber cahaya stabil selama eksperimen.

---

Daftar Pustaka

1. Hecht, E. (2002). Optics (4th ed.). Addison Wesley.
2. Pedrotti, F. L., & Pedrotti, L. S. (1993). Introduction to Optics. Prentice Hall.
3. [Referensi tambahan sesuai dengan materi praktikum]

---

Lampiran

• Data Mentah: Tabel lengkap hasil pengukuran pergeseran cermin dan jumlah pita interferensi untuk setiap pengukuran.
• Grafik: Plot hubungan antara pergeseran cermin ($\Delta d$) dan jumlah pita interferensi untuk menentukan panjang gelombang.
• Foto Dokumentasi: Gambar setup interferometer Michelson, termasuk sumber laser, cermin, dan layar proyeksi.

Sekian artikel Laporan Praktikum Pengukuran Panjang Gelombang Cahaya Menggunakan Interferometer Michelson kali ini, mudah-mudahan bisa memberi manfaat untuk anda semua. baiklah, sampai jumpa di postingan artikel lainnya.

Anda sekarang membaca artikel Laporan Praktikum Pengukuran Panjang Gelombang Cahaya Menggunakan Interferometer Michelson dengan alamat link https://praktikum-laporan.blogspot.com/2025/02/laporan-praktikum-pengukuran-panjang.html