PENGARUH KENAIKAN FREKUENSI GETARAN AKUSTIK TERHADAP JUMLAH PERGESERAN FRINJI PADA INTERFEROMETER MICHELSON Nurilda Hayani1, Nurma Sari2, Arfan Eko Fahrudin2 Abstrak: Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh kenaikan frekuensi getaran akustik terhadap jumlah pergeseran frinji pada interferometer Michelson. Dalam penelitian ini digunakan program MATLAB 7.0 untuk membangkitkan getaran akustik dengan frekuensi (fMATLAB) 8 s.d 40 Hz. Cermin getar digetarkan dengan bantuan speaker yang sudah terhubung ke program MATLAB 7.0 pada PC, sedangkan cermin geser digeser dengan bantuan mikrometer sekrup sejauh 10-6 m. Berdasarkan data pengamatan, semakin besar nilai fMATLAB maka semakin banyak jumlah pergeseran frinji (ΔN) yang terjadi. Hasil plot grafik hubungan fMATLAB dan ΔN memberikan persamaan karakteristik grafik ΔN = 1,054 fMATLAB + 14,57. Nilai error akurasi data terbesar adalah 18,900 sedangkan nilai error akurasi data terkecil adalah 0,633. Nilai error akurasi data rata-rata adalah 5,351 sehingga diperoleh ketelitian sebesar 94,649%. Nilai f’ dihitung berdasarkan nilai pergeseran cermin (Δd) dan jumlah pergeseran frinji (ΔN). Nilai f’ yang diperoleh saat cermin getar tidak digetarkan (fMATLAB = 0) adalah nilai frekuensi laser helium neon (fHeNe), sedangkan nilai f’ yang diperoleh saat cermin getar digetarkan (fMATLAB ≠ 0) adalah frekuensi gabungan dari nilai frekuensi laser helium neon (fHeNe) dan nilai frekuensi getaran akustik (fMATLAB). Kata kunci: getaran akustik, frinji, Interferometer Michelson.
PENDAHULUAN Peristiwa dapat
diamati
Interferometer
kesejajaran, serta mendeteksi adanya interferensi dengan
pola
1992).
getaran.
optik
Prajitno S., 2007, menyatakan
Peristiwa
cahaya
menghasilkan (Soedojo,
alat
Michelson.
interferensi
cahaya
gelap Seiring
bahwa
sistem
interferometer
yang
akan
digunakan untuk mendeteksi getaran
terang
akustik dapat juga mendeteksi sinyal
dengan
getaran akustik yang dikirim. Pada
perkembangan
zaman,
aplikasi
penelitiannya,
interferometer
semakin
meluas,
Interferometer Michelson digetarkan
diantaranya dapat digunakan untuk
dengan getaran akustik berfrekuensi
menentukan
180 dan 290 Hz. Pergeseran frinji
sumber
panjang
cahaya,
gelombang
sebagai
salah
satu
cermin
diamati dengan detektor PIN diode
sensor
pergeseran, menentukan tebal bahan
sehingga
tipis,
selanjutnya diolah dengan bantuan
mengukur
kerataan
dan
1 Alumni 2 Staff
Mahasiswa Program Studi Fisika FMIPA UNLAM Pengajar Mahasiswa Program Studi Fisika FMIPA UNLAM
166
sinyal
dapat
diterima
167
Jurnal Fisika FLUX, Vol. 10 No. 2, Agustus 2013 (166–178)
Fast Fourier Transform (FFT). Analisa sinyal
dalam
spektrum
frekuensi
Pada penelitian ini, pengambilan data
dilakukan
dengan
variasi
menunjukkan bahwa sinyal getaran
frekuensi secara acak (20, 25, 30, 75,
akustik
dapat
90, 100, 120 dan 140Hz). Dalam hasil
banyak
perhitungan, selisih nilai frekuensi awal
noise (berupa sekumpulan sumber
dan nilai frekuensi yang terdeteksi
frekuensi yang muncul bersama-sama
semakin besar untuk nilai frekuensi
dengan frekuensi sinyal sebesar 180
awal yang cukup besar seperti 100,
dan 290 Hz) yang ikut terdeteksi.
120, dan 140 Hz.
180
dideteksi
dan
290
walaupun
Hz
masih
Penelitian Kosijanto, dkk., 1999,
Berdasarkan beberapa penelitian
menyebutkan bahwa variasi intensitas
tersebut, maka dilakukan kajian awal
interferensi
adanya
pengaruh kenaikan frekuensi getaran
modulasi fasa. Modulasi fasa dapat
akustik terhadap jumlah pergeseran frinji
timbul bila salah satu cermin pada
dengan, getaran akustik dibangkitkan
lengan
dengan menggunakan program MATLAB
muncul
akibat
Interferometer
Michelson
bergetar. Dengan kata lain, jika salah
7.0.
satu cermin Interferometer Michelson digetarkan, fasa
yang
maka
terjadi
modulasi
Gelombang
bunyi
adalah
gelombang yang dirambatkan sebagai
menyebabkan
variasi
gelombang
interferensi.
Variasi
dapat menjalar dalam medium padat,
interferensi ini akan tampak pada pola
cair dan gas. Medium gelombang bunyi
frinji
layar.
adalah molekul yang membentuk bahan
dilakukan
medium mekanik (Sutrisno, 1988). Kone
intensitas
yang
Proses
terbentuk
penelitian
pada
yang
mekanik longitudinal yang
Kosijanto ini hampir sama dengan
dan
proses penelitian yang dilakukan oleh
bahwa sebuah gelombang suara yaitu,
Santoso
terjadinya sebuah gangguan mekanika
Prajitno.
Kosijanto
Sterheim,
1988,
menggunakan bantuan komputer dan
yang
bahasa
sejumlah
banyak
frinji. Sinyal yang telah dideteksi tidak
molekul
tersebut
dapat
bertumbukan ketika sebuah gangguan
Pascal
untuk
langsung
frekuensi perhitungan mengetahui terdeteksi.
pengamatan
menunjukkan
sehingga
diperlukan
tersendiri nilai
nilai
frekuensi
untuk yang
terkoordinasi
mendefinisikan
dan
melibatkan
molekul,
dimana
bergerak
dan
gelombang datang dan melewatinya. Cahaya merupakan gelombang transversal. fenomena
Berbagai cahaya
teori
tentang
diantaranya.
Handayani, N., dkk., Pengaruh Kenaikan Frekuensi Getaran Akustik.............168
Persamaan
umum
gelombang
memenuhi bentuk persamaan 1: =
Persamaan
6
adalah
persamaan
getaran sinusoidal di suatu titik. Periode (1)
getarnya (T) diberikan oleh: ≡
χ adalah persamaan gelombang dalam
=
⇔
=
= 2
(7)
yang bergerak sepanjang sumbu z
f adalah frekuensi gelombang dalam
dalam waktu t dan v adalah cepat
satuan Hertz. Untuk suatu fase tertentu
rambat gelombang dalam satuan m/s.
dari
Bentuk umum penyelesaian persamaan
tersebut akan tetap selama nilai kx − ωt
(1)
tetap, sehingga dengan berjalannya
adalah
semua
fungsi
yang
gelombang,
pola
gelombang
waktu, nilai kz juga harus bertambah
berbentuk χ ,
= χ
±
(2)
dan pola gelombang akan merambat ke
Bentuk yang cukup sederhana yang
kanan dengan kecepatan (v) yang
menggambarkan gelombang sinusoidal
diberikan oleh =
adalah penyelesaian yang berbentuk ,
=
sin(
±
+
) (3)
⇔
=
=
(8)
(Satriawan, 2007)
dengan A adalah amplitudo gelombang dalam satuan meter, k adalah jumlah gelombang atau bilangan gelombang
Superposisi Gelombang Dua
buah
gelombang
dapat
per 2π satuan panjang, ω adalah
dijumlahkan atau disuperposisikan. Ada
frekuensi sudut dalam satuan rad/sekon
beberapa keadaan yang ditinjau, yang
dan φ adalah fase gelombang. Untuk
pertama
suatu waktu t tertentu (misalkan t = 0,
gelombang dengan frekuensi sudut (ω)
dan φ = 0) maka
dan bilangan gelombang (k) sama
,
=
sin(
)
(4)
adalah
keadaan
dua
tetapi fase (φ) berbeda. Keadaan kedua
Berikut adalah persamaan sinusoidal
adalah
keadaan
dua
dengan jarak dari satu fase ke fase
dengan
frekuensi
sudut
berikutnya diberikan oleh
bilangan gelombang (k) sama, tetapi
≡
=
⇔
=
(5)
gelombang (ω)
dan
arah gerak (v) berlawanan. Keadaan
λ adalah panjang gelombang dalam
ketiga adalah keadaan dua gelombang
meter. Untuk suatu posisi tertentu
dengan
(misalkan z = 0, dan φ = 0) maka,
bilangan gelombang (k) berbeda.
,
= −
sin
(6)
frekuensi
Dua frekuensi
sudut
gelombang sudut
(ω)
dan
(ω)
dan
dengan bilangan
gelombang (k) sama tetapi fase (φ)
=
berbeda =
sin
=
−
sin
+
−
Penjumlahan
(10)
kedua
gelombang
ini
=
=
= 2 sin
)
Dengan
(
(23) (Satriawan, 2007)
Interferensi adalah superposisi +
cos (
)
Interferensi Cahaya
menghasilkan =
(
=
(9)
+
(22)
−
+
(11)
dua
gelombang
(
dua
berfrekuensi
(12)
lebih
yang
bertemu pada satu titik di ruang. Apabila
)
atau
gelombang dan
yang
berpanjang
gelombang sama tapi berbeda fase
)
(13)
bergabung,
maka
gelombang
yang
Dua gelombang dengan frekuensi sudut
dihasilkan merupakan gelombang yang
(ω) dan bilangan gelombang (k) sama,
amplitudonya
tetapi arah gerak (v) berlawanan
perbedaan fasenya. Jika perbedaan
=
sin
=
Penjumlahan
sin
−
+
kedua
+
fasenya 0 atau bilangan bulat kelipatan
(15)
3600, maka gelombang akan sefase
gelombang
ini
dan
berinterferensi
menguatkan = 2 sin
pada
(14)
menghasilkan =
tergantung
cos
(16)
dan
secara
(interferensi
amplitudonya
saling
konstruktif)
sama
dengan
Dua gelombang dengan frekuensi sudut
penjumlahan amplitudo masing-masing
(ω)
gelombang. Jika perbedaan fasenya
dan
bilangan
gelombang
(k)
berbeda
1800 atau bilangan ganjil kali 1800, =
sin
=
sin
Penjumlahan
−
−
kedua
(17)
maka gelombang yang dihasilkan akan
(18)
berbeda fase dan berinterferensi secara
gelombang
ini
menghasilkan =
dengan
cos =
=
saling
melemahkan
(interferensi
destruktif). Amplitudo yang dihasilkan +
−
= 2 sin
−
(19)
+
merupakan masing-masing
perbedaan gelombang
amplitude (Tipler,
1991). (20) Prinsip Interferometer Michelson (21)
Suatu alat yang dirancang untuk menghasilkan
pola
interferensi
dari
Handayani, N., dkk., Pengaruh Kenaikan Frekuensi Getaran Akustik.............170
perbedaan panjang lintasan disebut interferometer dibedakan
optik.
menjadi
Interferometer 2
jenis,
yaitu
Interferometer
dikembangkan
oleh A. A. Michelson tahun 1881 menggunakan
prinsip
membagi
169 Jurnal Fisika FLUX, Vol. 10 No. 2, Agustus 2013 (166–178) interferometer pembagi muka amplitudo gelombang cahaya menjadi gelombang dan interferometer pembagi
dua bagian yang berintensitas sama.
amplitudo.
Pembelahan
Pada
pembagi
muka
amplitudo
gelombang
gelombang, muka gelombang pada
menjadi dua bagian dilakukan dengan
berkas cahaya pertama di bagi menjadi
menggunakan pemecah sinar (beam
dua, sehingga menghasilkan dua buah
splitter).
berkas sinar baru yang koheren, dan
terbentuk
ketika jatuh di layar akan membentuk
Michelson lebih tajam, lebih jelas dan
pola interferensi yang berwujud garis
jarak
gelap
Di
dibanding interferometer yang lain, baik
gelombang-
interferometer Fabry Perot maupun
gelombang dari kedua celah sefase
Twymen Green (Halliday dan Resnick,
sewaktu
1999).
terang
tempat
berselang-seling.
garis
terang,
tiba
Sebaliknya
di
di
tempat
tempat
gelombang-gelombang
tersebut.
garis
gelap,
dari
kedua
Pola
interferensi
pada
antar
yang
interferometer
frinjinya
lebih
Interferometer
sempit
Michelson
merupakan seperangkat peralatan yang
celah berlawanan fase sewaktu tiba di
memanfaatkan
gejala
interferensi.
tempat tersebut (Soedojo, 1992).
Prinsip interferensi adalah kenyataan
pembagi
amplitudo,
bahwa beda lintasan optik (d) akan
sebuah
gelombang
membentuk suatu frinji (Halliday dan
cahaya jatuh pada suatu lempeng kaca
Resnick, 1999). Oleh permukaan beam
yang tipis. Sebagian dari gelombang
splitter (pembagi berkas) cahaya laser,
akan diteruskan dan sebagian lainnya
sebagian dipantulkan ke kanan dan
akan dipantulkan. Kedua gelombang
sisanya ditransmisikan ke atas. Bagian
tersebut
Untuk diumpamakan
amplitudo
tentu yang
gelombang dikatakan
saja
mempunyai
yang dipantulkan ke kanan oleh suatu
lebih
kecil
cermin
sebelumnya. bahwa
dari
datar
(cermin
1)
akan
Ini
dapat
dipantulkan kembali ke beam splitter
amplitude
telah
yang kemudian menuju ke screen
terbagi. Jika dua gelombang tersebut
(layar).
bisa disatukan kembali pada sebuah
ditransmisikan ke atas oleh cermin
layar
datar (cermin 2) juga akan dipantulkan
maka
akan
dihasilkan
interferensi (Hecht, 1992).
pola
Adapun
bagian
yang
kembali ke beam splitter, kemudian
171
Jurnal Fisika FLUX, Vol. 10 No. 2, Agustus 2013 (166–178)
bersatu dengan cahaya dari cermin 1
cahaya
yang
saling
menuju layar, sehingga kedua sinar
Semakin besar beda lintasan optik
akan berinterferensi yang ditunjukkan
antara
dengan adanya pola-pola cincin gelap-
menyebabkan
terang (frinji) (Soedojo, 1992).
(frinji) semakin banyak. Demikian pula
kedua
berinterferensi.
cahaya
pola-pola
akan
interferensi
sebaliknya, semakin kecil beda lintasan lensa
1 2
optik akan mengakibatkan jumlah frinji
beam splitter
semakin sedikit.
Metode Penelitian
4
Penelitian ini dimulai dengan
3
membuat program pembangkit getaran Gambar 1. Skema Interferometer Michelson dengan 1. Laser, 2. Cermin 1, 3. Cermin 2 dan 4. Layar (Falah,____)
akustik dengan frekuensi 8 s.d 40 Hz dalam program MATLAB 7.0 dengan listing
Pengukuran jarak yang tepat dapat diperoleh dengan menggerakan cermin pada Interferometer Michelson dan menghitung frinji interferensi yang bergerak acuan
atau
suatu
diperoleh
berpindah, titik
jarak
pusat,
dengan sehingga
menyusun
peralatan
yang
seperti Gambar 2 pada meja optik
berhubungan dengan perubahan frinji
dengan keterangan gambar adalah 1.
sebesar
Laser He-Ne, 2. Cermin geser, 3. Beam =
⇔
pergeseran
Selanjutnya
=
(24)
dengan ∆d adalah perubahan lintasan
splitter, 4. Cermin getar 5. Layar, 6. Speaker, 7. Lensa ,
optis, λ adalah nilai panjang gelombang sumber
cahaya
dan
∆N
adalah
perubahan jumlah frinji (Phywe,2006). Penelitian
Masroatul
Falah,
menyatakan banyak atau sedikitnya jumlah frinji yang terbentuk tergantung pada beda lintasan optik antara kedua
Gambar 2. Susunan peralatan penelitian
Handayani, N., dkk., Pengaruh Kenaikan Frekuensi Getaran Akustik.............172
Berikutnya menyalakan sumber laser
sumber getaran akustik 8 Hz (fMATLAB)
helium neon dan menggeser letak
dengan frekuensi laser helium neon
cermin geser sejauh 1 putaran (10-6 m)
(fHe-Ne). Pengamatan dilakukan secara
untuk mendapatkan pola frinji (pola
berulang untuk setiap kenaikan fMATLAB
gelap terang). Setelah pola frinji tampak
sebesar
jelas
frekuensi 8 s.d 40 Hz dan perhitungan
terlihat
di
layar,
selanjutnya
Hz
jangkauan
nilai
(ΔN)
dalam
fMATLAB. Karena f’ adalah gabungan
menentukan frekuensi gelombang laser
fMATLAB dan fHe-Ne, maka berdasarkan
He-Ne. Nilai frekuensi laser helium
persamaan (21) dirumuskan
Neon
nilai
(fHe-Ne)
acuan
dihitung
untuk
dalam
menghitung jumlah pergeseran frinji sebagai
f’
2
dengan
′
menggunakan persamaan (24). Selanjutnya,
mendekatkan
speaker Jika
yang sudah terhubung dengan PC ke cermin
tetap
(cermin
Interferometer
getar)
Michelson
=
masing-masing
= 2
′
−
+ 2
(25)
Interferometer
pada
digetarkan
dengan
dan
gelombang
bunyi
Michelson
suatu (fg)
frekuensi
yang
diketahui
7.0
menghitung jumlah pergeseran frinji
akustik
membangkitkan
8Hz
(fMATLAB),
getaran kemudian
(ΔN)
dan
maka
tidak
menjalankan program pada MATLAB untuk
nilainya,
nilai
dengan
menggunakan
mengamati serta menghitung jumlah
perumusan
pergeseran frinji (ΔN). Nilai pergeseran
dapat diketahui nilai fg, yaitu
cermin
(Δd=10-6
m)
dan
= 2
jumlah
Secara
pergeseran frinji (ΔN) ini digunakan untuk
mengetahui
nilai
f’,
yaitu
frekuensi gabungan antara frekuensi
pada ′
−
persamaan
(25),
(26) umum
metodologi
penelitian ini disusun dengan diagram blok sebagai berikut
Variasi nilai frekuensi pada speaker yang didekatkan dengan cermin tetap
Interferometer Michelson
dengan
Pola Frinji
Analisa
Kesimpulan Menggeser cermin geser sejauh satu putaran (= 1 μm)
Gambar 3. Diagram blok metode penelitian
173
Jurnal Fisika FLUX, Vol. 10 No. 2, Agustus 2013 (166–178)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Persamaan
Pembangkit Getaran Akustik dengan Program MATLAB 7.0
digunakan
Sumber
getaran
gelombang adalah
yang
persamaan
gelombang kosinus dengan amplitudo (A)
akustik
sebesar
500
nilai
sumbu_y).
MATLAB 7.0. Hasil running program
t=0:1/Fs:10 sehingga jangkauan nilai t
pembangkit
akustik
(skala pada sumbu x) adalah 8000 x
ditunjukkan oleh Gambar 7. Variabel
10 atau 8 x 104. Variasi nilai frekuensi
Fs adalah nilai frekuensi sampling dan
didapatkan
t adalah lama waktu running program.
variabel ’frek’ pada listing program.
dengan
t
pada
dibangkitkan dengan bantuan program
getaran
Range
(skala
adalah
mengubah
500 400 300 200 100 0 -100 -200 -300 -400 -500
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 4
x 10
Gambar 4. Hasil Running Program Pembangkit Getaran Akustik Pergeseran Frinji Terhadap Variasi Frekuensi
bergerak menuju pusat adalah jumlah pergeseran frinji (ΔN).
Frinji adalah pola gelap terang yang terbentuk saat terjadi interferensi cahaya
pada
Michelson.
Perhitungan
pola
frinji
Interferometer pergeseran
dilakukan
dengan
menentapkan pola acuan. Saat salah satu cermin Interferometer Michelson digeser
sejauh
Δd
maka
akan
terbentuk pola frinji yang bergerak
Gambar 5. Pola frinji
menuju pusat (sesuai arah panah pada gambar 8). Jumlah frinji yang
Hasil
pengamatan
jumlah
pergeseran frinji (ΔN) terhadap variasi
frekuensi
getaran
akustik
(fMATLAB)
dapat ditunjukkan pada Tabel 1 dan
getaran
berbanding
terbesar
adalah
18,900
sedangkan
Handayani, N., dkk., Pengaruh Kenaikan Frekuensi Getaran Akustik.............174 error data terkecil adalah 0,633. Nilai bahwa kenaikan
menunjukkan frekuensi
dan menunjukkan bahwa error data
akustik
lurus
dengan
(fMATLAB)
error akurasi rata-rata adalah 5,351
jumlah
sehingga nilai ketelitiannya sebesar
pergeseran frinji (ΔN). Semakin besar
100% - 5,351% = 94,649%.
nilai fMATLAB, maka semakin besar nilai
Tabel 1. Data pengaruh kenaikan frekuensi getaran akustik terhadap jumlah pergeseran frinji (ΔN) Frekuensi Jumlah getaran akustik pergeseran frinji (f MATLAB ); (Hz) (ΔN) 0 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
12 24 27 28 29 33 35 37 38 41 43 45 46 48 50 51 53 56
Gambar
6
Banyak Pergeseran (ΔN)
ΔN.
Grafik Pengaruh Frekuensi Getaran Akustik Terhadap Pergeseran Frinji 60
40 20
ΔN = 1.054 fMATLAB + 14.57 R² = 0.990
0 0
20
40 60 Frekuensi (Hz)
Gambar 9. Grafik Pengaruh Kenaikan f MATLAB terhadap ΔN Pada kondisi acuan, yaitu saat cermin tidak digetarkan (fMATLAB = 0) diperoleh jumlah pergeseran frinji (ΔN) sebanyak
12
kali.
menggunakan
Dengan
persamaan
(24)
diperoleh nilai frekuensi gelombang laser helium neon adalah 1,80 x 1015 Hz.
Pengambilan
data
selanjutnya
menggunakan fMATLAB sebesar 8 Hz. Hal
menghasilkan
ini
dikarenakan
nilai
rentang
frekuensi yang dapat diterima speaker
persamaan karakteristik yang diperoleh
adalah
ΔN
Jumlah
gabungan
dihitung
getaran akustik (fMATLAB) dan frekuensi
berdasarkan persamaan karakteristik
laser helium neon (fHe-Ne) adalah f’. Nilai
adalah ΔN’. Hasil perhitungan nilai error
f’
akurasi
persamaan (24).
=
1,054fMATLAB+14,57.
pergeseran
frinji
yang
berdasarkan
persamaan
karakteristik ditunjukkan oleh Tabel 2
8
dihitung
s.d
22
antara
kHz.
Frekuensi
frekuensi
dengan
sumber
menggunakan
175
Jurnal Fisika FLUX, Vol. 10 No. 2, Agustus 2013 (166–178)
Tabel 2 Hasil perhitungan nilai error akurasi jumlah pergeseran frinji berdasarkan persamaan karakterisitik Frekuensi getaran akustik (f MATLAB ), Hz 0 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
Jumlah pergeseran frinji (ΔN) 12 24 27 28 29 33 35 37 38 41 43 45 46 48 50 51 53 56
Jumlah pergeseran frinji berdasarkan pers.karakteristik (ΔN’) 14,570 23,002 25,110 27,218 29,326 31,434 33,542 35,650 37,758 39,866 41,974 44,082 46,190 48,298 50.406 52,514 54,622 56,730
|ΔN-ΔN’|2
Error Akurasi
2,570 0,998 1,890 0,782 0,326 1,566 1,458 1,350 0,242 1,134 1,026 0,918 0,190 0,298 0.406 1,514 1,622 0,730 Σ
12,475 18,900 6,517 2,329 9,787 8,100 6,750 1,100 4,725 3,946 3,279 0,633 0,931 1,194 4,206 4,268 1,825 5,351 18,900 0,633
Error max Error min
Perbandingan Nilai Frekuensi Getaran Akustik (FMATLAB) dengan Frekuensi Sumber Bunyi. Hasil perhitungan pada Tabel 3 menjukkan bahwa nilai f’ saat t ≠ 0 lebih besar daripada nilai f’ saat t = 0. Dari persamaan
(25)
Interferometer
dan
Michelson
(26),
jika
digetarkan
dengan suatu frekuensi gelombang bunyi (fg) yang tidak diketahui nilainya, maka
dengan
menghitung
jumlah
pergeseran frinji (ΔN) dan dengan menggunakan
perumusan
pada
persamaan
(26),
nilai
frekuensi
gelombang bunyi, fg dapat diketahui. Nilai fg seharusnya sama dengan nilai fMATLAB, tetapi hasil perhitungan pada Tabel 3 menunjukkan fg>>>fMATLAB
sehingga
bahwa
nilai
diperlukan
sebuah konstanta K, agar nilai fg ≈ fMATLAB.
Nilai
K
diperoleh
dengan
membandingkan nilai fg dengan nilai fMATLAB. Nilai fg akan mendekati fMATLAB jika dibagi dengan nilai Krata-rata. Nilai fg’ adalah nilai fg yang dibagi dengan nilai Krata-rata. Hasil perhitungan nilai fg’ dan
Handayani, N., dkk., Pengaruh Kenaikan
perbandingan nilai fg’ dengan fMATLAB dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 3. Data perhitungan nilai f’, fg dan nilai K Frekuensi Jumlah getaran pergeseran akustik frinji (ΔN) (fMATLAB ) Hz
Frekuensi laser (fHeNe), Hz
Frekuensi gabungan (f’), Hz
Frekuensi gelombang bunyi (fg), Hz
12
1,80 x 1015
-
-
8
24
15
1,80 x 10
10
27
12
0
15
= -
3,60 x 10
15
5,40 x 10
6,75 x 1014
1,80 x 1015
4,05 x 1015
6,30 x 1015
6,30 x 1014
28
1,80 x 1015
4,20 x 1015
6,60 x 1015
5,50 x 1014
14
29
1,80 x 1015
4,35 x 1015
6,90 x 1015
4,93 x 1014
16
33
1,80 x 1015
4,95 x 1015
8,10 x 1015
5,06 x 1014
18
35
1,80 x 1015
5,25 x 1015
8,70 x 1015
4,83 x 1014
20
37
1,80 x 1015
5,55 x 1015
9,30 x 1015
4,65 x 1014
22
38
1,80 x 1015
5,70 x 1015
9,60 x 1015
4,36 x 1014
24
41
1,80 x 1015
6,15 x 1015
1,05 x 1015
4,38 x 1014
26
43
1,80 x 1015
6,45 x 1015
1,11 x 1016
4,27 x 1014
28
45
1,80 x 1015
6,75 x 1015
1,17 x 1016
4,18 x 1014
30
46
1,80 x 1015
6,90 x 1015
1,20 x 1016
4,00 x 1014
32
48
1,80 x 1015
7,20 x 1015
1,26 x 1016
3,94 x 1014
34
50
1,80 x 1015
7,50 x 1015
1,32 x 1016
3,88 x 1014
36
51
1,80 x 1015
7,65 x 1015
1,35 x 1016
3,75 x 1014
38
53
1,80 x 1015
7,95 x 1015
1,41 x 1016
3,71 x 1014
40
56
1,80 x 1015
8,40 x 1015
1,50 x 1016
3,75 x 1014 KRata-rata : 4,60 x 1014
Tabel 4 Hasil Perhitungan Nilai fg’ dan Perbandingan Nilai fg’ dengan fMATLAB Frekuensi getaran akustik (f MATLAB ), Hz 0 8 10 12 14 16 18
=
, 12 14 14 15 18 19
Frekuensi getaran akustik (f MATLAB ), Hz 24 26 28 30 32 34 36
=
, 23 24 25 26 27 29 29
20 22
177
20 21
38 40
31 33
Jurnal Fisika FLUX, Vol. 10 No. 2, Agustus 2013 (166–178)
Hasil
perhitungan
pada
Tabel
4
sebagai
alat
ukur
menunjukkan bahwa masih terdapat
berdasarkan
selisih nilai antara fMATLAB dan fg’.
pergeseran frinji.
Selisih terbesar adalah 7 Hz dan selisih
DAFTAR PUSTAKA
terkecil adalah 1 Hz. Selisih nilai
Anonim. 2005. Diktat Kuliah Fisika Optik. Bandung: Fakultas Teknik Elektro Universitas Langlangbuana.
frekuensi ini diakibatkan karena masih terdapat noise-noise kecil yang berasal dari luar sistem meja optik.
Kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini adalah 1. Variasi frekuensi getaran akustik antara
menyebabkan frinji
(ΔN)
Michelson,
8
s.d
40
perubahan pada
semakin
Hz
jumlah
besar
yang
sesuai persamaan karakteristik ΔN = 1,054 fMATLAB + 14,57. 2. Frekuensi gelombang bunyi yang berdasarkan
jumlah
pergeseran frinji pada Interferometer Michelson
(fg)
jauh
lebih
besar
daripada frekuensi getaran akustik yang dibangkitkan dengan Program MATLAB 7.0 (fMATLAB). Diperlukan sebuah konstanta K sebesar 4,60 x 1014, agar nilai fg mendekati nilai fMATLAB Michelson
Falah, Masroatul._____.Analisa Pola Interferensi pada Interferometer Michelson untuk Menentukan Panjang Gelombang Sumber Cahaya.pdf. Semarang: Jurusan Fisika FMIPA Universitas Diponegoro.
Interferometer
fMATLAB diberikan, semakin besar ΔN
dihitung
jumlah
Arhami, Muhammad & Anita Desiani. 2005. Pemrograman MATLAB. Yogyakarta, ANDI.
KESIMPULAN
(fMATLAB)
perubahan
getaran
sehingga
Interferometer
dapat
diaplikasikan
Firmansyah, A., 2007. Dasar-dasar Pemrograman Matlab. http://ilmukomputer.org/2008/11/ 25/dasar-dasar-pemrogramanmatlab/ Diakses tanggal 12 Pebruari 2012 Halliday, D. dan Resnick, R. 1999. Physics (terjemahan Pantur Silaban dan Erwin Sucipto) Jilid 2 Edisi 3. Jakarta: Penerbit Erlangga. Hecht, E., 1992, Optics, 2nd edition, Addison Wesley. Kone dan Sternheim. 1988. Fisika Edisi Ketiga. Jakarta: John Wiley and Sons, Lembaga Kerjasama Indonesia-Australia. Kosijanto.dkk. Osilasi
1999. Pendeteksian Mikro dengan
Handayani, N., dkk., Pengaruh Kenaikan Frekuensi Getaran Akustik.............178
Interferometer Michelson Berbantuan Komputer (Teknosains, 12(1), Januari, 1999).pdf. Yogyakarta: Program Studi Ilmu Fisika Program Pascasarjana Universitas Gajah Mada. Paulus, Erick & Yessica Nataliani. 2007. GUI Matlab. Yogyakarta: ANDI. Phywe, 2006. Fabry-Perot Interferometer.Phywe Handbook. Phywe Series of Publication. Prajitno, Santoso.2007. Interaksi Getaran dengan Interferometer Michelson (ISSN 0852-00X, PPI KIM 2007).pdf. Jakarta: Pusat Penelitian Kalibrasi Instrumentasi dan Metrologi-LIPI. Satriawan, Mirza. 2007. Kuliah Fisika Dasar Teknik Sipil Getaran dan Gelombang. Yogyakarta: Physics Dept. Universitas Gadjah Mada. Soedojo, P. 1992. Asas-Asas Ilmu Fisika Jilid 4 Fisika Modern. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press Sutrisno. 1988. Gelombang dan Optik, Seri Fisika Dasar Jilid 2. Bandung: Institut Teknologi Bandung Tipler, P. 1991. Fisika Untuk Teknik dan Sains. Jakarta: Erlangga. Widiarsono, Teguh. 2005. Tutorial Praktis Belajar MATLAB. pdf. Jakarta:______
