Interferometer Michelson

 

INTERFEROMETER MICHELSON

Interfemometer dikembangkan oleh fisikawan Amerika, A. A. Michelson (1852-1931) dengan membagi berkas cahaya menjadi dua bagian dan menyatukannya kembali dengan membentuk pola interferensi. Alat ini dapat digunakan untuk mengukur Panjang gelombang atau Panjang lainnya dengan presisi yang sangat tinggi.

Gambar 1. Skema perangkat Interferometer Michelson

Berdasarkan skema interferometer pada gambar di atas, tampak bahwa sebuah berkas cahaya monokromatik dibagi menjadi dua berkas oleh cemin M yang memiliki kemiringan 45^o terhadap sinar datang.  Cermin M adalah beam splitter, yaitu benda yang bersifat setengah lensa dengan kemampuan meneruskan setengah dari berkas yang datang dan memantulkan sisanya. Berkas cahaya monokromatik dari sumber cahaya (light source) yang menuju cermin M. Setengah dari berkas ini dipantulkan ke cermin M1 dan dan setengah sisanya diteruskan ke cermin M2. M1 adalah cermin yang dapat digerakkan dan cermin M2 adalah cermin yang tetap. Kedua berkas ini masing-masing menempuh jarak L1 dan L2. Setelah dipantulkan dari cermin M1 dan M2, kedua berkas ini kemudian disatukan kembali di cermin M dan membentuk pola interferensi berupa pola terang gelap yang dapat diamati pada layar.  

Keadaan interferensi sangat bergantung peda perbedaan panjang lintasan, Sebuah mikrometer sekrup yang dipasang pada perangkat interferometer digunakan untuk mengubah posisi cermin M1. Dengan menggerakkan cermin M1 maka panjang lintasan berkas yang menuju dan dari cermin M1 akan berubah. Pola gelap menunjukkan terjadinya interferensi destruktif sedangkan pola terang menunjukkan interferens konstruktif. Jika kedua berkas koheren menempuh jarak yang sama maka akan mengalami interferensi konstruktif yang dapat diamati sebagai pola terang. Jika cermin M1 digerakkan sejauh ¼ mendekati M maka 1 berkas akan mengalami perubahan panjang lintasan sebesar ½ panjang gelombang karena bergerak dua kali di antara cermin M dan M1. Dalam kasus ini kedua berkas akan mengalami interferensi destruktif yang dapat diamati sebagai pola gelap. Dengan terus menggerakkan cermin M1 maka pola interferensi akan terus berubah (terang dan gelap bergantian). Dengan menghitung jumlah frinji yang terbentuk maka panjang gelombang dapat dihitung.

Beam splitter memiliki lapisan perak yang tipis, Dalam bentuk yang paling umum sebuah beam splitter berbentuk kubus yang terdiri dari dua buah prisma segitiga. Pada prisma tersebut, dipakai lapisan resin. Ketebalan lapisan resin disesuaikan sedemikian rupa sehingga (untuk panjang gelombang tertentu) setengah dari cahaya bisa melewatinya dan juga sebagian lagi ditransmisikan. Pembuatan beam splitter yang lain adalah dengan menggunakan cermin setengah perak. Cermin setengah perak ini merupakan sebuah piringan kaca dengan lapisan tipis berupa aluminium (biasanya diendapkan dari aluminium uap) dengan ketebalan lapisan aluminium biasanya setengah, sinar datang pada sudut 45 derajat ditransmisikan, dan sisanya dipantulkan.

Skema pembagi sinar

1 - Sinar datang

2 - 50% Sinar yang ditransmisikan

3 - 50% Sinar yang direfleksikan