TUGAS 5

SOAL BAB 6 dan APLIKASI INTERFERENSI

Soal 6.17 Buku Principle Of Optical Engineering Halaman 189

6.17. Assuming that the spectral line width of an argon laser is ∆λ = 0.002 Å and that its

central wavelength is λ = 4880 Å. Compute the coherent length of the light source.

Jawab :

Dari persamaan 6.49 buku halaman 178 maka didapat

∆ γ=2 πc∆ ω

= λ2

∆ λ=

(4880. 10−8)2

(0.02 .10−8)=244.10−5 cm

Dengan catatan bahwa :

c=ω λ2 π

Dan ω∆ ω

= λ2

∆ λ

Aplikasi Interferensi Cahaya

Sebelumnya sudah kita bahas mengenai interferensi pada beberapa pertemuan Teknik

Optik sebelumnya. Intereferensi sendiri adalah perpaduan dua gelombang atau lebih yang

selaras. Apliaksi dari interferensi ini salah satunya adalah interferometer yaitu alat yang

digunakan untuk menghasilkan pola interferensi. Salah satu jenis interferometer yang akan

saya bahas disini adalah interferometer Michelson.

Interferometer Michelson yaitu suatu alat yang digunakan untuk menghasilkan

suatu pola interferensi yang ditemukan oleh Albert Abraham Michelson. Sebuah

pola interferensi dihasilkan dengan membagi seberkas cahaya menggunakan sebuah alat yang

bernama pembagi sinar (beam splitter). Interferensi terjadi ketika dua buah cahaya yang telah

dibagi digabungkan kembali.

Sebuah interferometer Michelson terdiri dari dua buah cermin yaitu M1 dan M2.

Sumber cahaya S memancarkan cahaya monokromatik yang kemudian dibagi oleh pembagi

sinar (beam splitter) M di titik C, di mana pembagi sinar (beam splitter) ini berupa cermin

setengah-perak. M bersifat setengah reflektif, sehingga berkas cahaya ada yang dipantulkan

dan ada yang diteruskan. Berkas yang dipantulkan menuju ke titik A sehingga terpantul

kembali oleh M1 dan berkas yang diteruskan menuju ke titik B sehingga terpantul oleh M2.

Kedua berkas tersebut bersatu kembali di titik C' sehingga terbentuk pola interferensi yang

terlihat oleh pengamat di titik E (detektor).

APLIKASI INTERFEROMETER MICHELSON

Aplikasi interferometer jenis ini yaitu digunakan untuk mendeteksi gelombang

gravitasi sebagai inti spektroskopi transformasi Fourier. Ada pula beberapa aplikasi menarik

sebagai instrumen "nulling" yang digunakan untuk mendeteksi planet di sekitar bintang-

bintang terdekat. Aplikasi lain dari interferometer Michelson adalah pada OCT (optical

coherence tomography) yang merupakan teknik pencitraan medis.

Aplikasi interferometer juga bisa digunakan untuk menentukan nilai panjang

koherensi laser. Hal ini telah diteliti oleh Agustina Setyaningsih Jurusan Fisika Fakultas

MIPA Universitas Diponegoro dan dipaparkan dalam papernya berjudul “Penentuan Nilai

Panjang Koherensi Laser Menggunakan Interferometer Michelson”

Saya akan mengulas sedikit bagaimana fungsi interferometer Michelson ini berperan

dalam menentukan nilai panjang koherensi laser. Laser yang digunakan adalah laser He-Ne,

laser diode merah, dan laser diode hijau. Langkah pertama yang harus dilakukan dalam

penelitian ini adalah mengkalibrasi interferometer Michelson dengan cara mengatur posisi

laser, beam splitter, kedua cermin dan lensa agar sinar laser yang melewati semua peralatan

tersebut tepat segaris. Kemudian mencari pola interferensi dengan cara menggeser-geser

salah satu cermin sampai dihasilkan pola gelap terang (frinji) pada layar.

Setelah terbentuk pola interferensi, kemudian dilakukan pengukuran panjang L1 (jarak

antara beam splitter dengan fix mirror) dan L2 (jarak antara beam splitter dengan movable

mirror). Pengukuran panjang L2 dilakukan dengan menggeser movable mirror yang berada

pada rel cermin. Penggeseran cermin tersebut berpengaruh terhadap pola interferensi yang

dapat dilihat pada layar. Selanjutnya mengamati perubahan pola-pola interferensi pada laser

He-Ne, laser diode merah dan laser dioda hijau yang semakin mengecil yang terjadi sebagai

akibat dari perubahan panjang L2 sampai akhirnya tepat tidak terjadi interferensi (tidak

terdapat pola gelap terang). Setelah diperoleh panjang L1 dan L2 maka nilai panjang koherensi

Lc dapat dihitung.

Hasil citra pola interferensi sebagai berikut :

Maka kesimpulan dari penelitian ini diperoleh hasil nilai panjang koherensi :

Laser He-Ne I sebesar (12.4 ± 0.3) cm,

Laser He-Ne II sebesar (14.6 ± 0.4) cm,

Laser Dioda Merah I sebesar (17.0 ± 0.2) cm,

Laser Dioda Merah II sebesar (26.8 ± 0.1) cm,

dan Laser Dioda Hijau sebesar (3.0 ± 0.2) cm.