Langsung ke konten utama

Percobaan Michelson dan Morley




Pada mulanya sesuai dengan teori gelombang dari Huygens bahwa gelombang memerlukan medium rambatannya untuk mencapai suatu tempat dan setelah Maxwellmenyatakan bahwa cahaya tidak lain adalah gelombang elektromagnetik, maka para pakar fisika abad ke-19 segera melakukan berbagai usaha untuk mempelajari  sifat zat perantara sebagai rambatan gelombang elektromagnetik. Para pakar mengajukan hipotesis medium yang dinamakan eter yang terdapat meskipun di ruang hampa . Pada tahun 1887, Michelsone dan Morley dua orang ilmuwan Fisika berkebangsaan Amerika mengukur kelajuan eter dengan menggunakan  interferometer. Hakekat percobaan ini membandingkan kelajuan cahaya sejajar dan tegak lurus pada gerak bumi mengelilingi matahari. Andaikan eter itu diam di alam semesta ini diharapkan ada kelajuan relatif eter terhadap bumi yang bergerak mengelilingi matahari.
Percobaan ini berdasarkan prinsip penjumlah vektor, dengan menggunakan penalaran gerak perahu yang menyeberangi sungai sebagai berikut.




Gambar 9.2 Gerak perahu menyeberangi sungai, perahu A bergerak tegak lurus arus sungai dan perahu B sejajar dengan arus sungai
Perahu A bergerak menyeberangi sungai dalam lintasan tegak lurus sungai dan perahu B bergerak dengan lintasan sejajar arus sungai. Dengan membandingkan waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak pulang pergi dalam lintasan tegak lurus arus sungai dan waktu yang diperlukan untuk menempuh lintasan yang sejajar arus sungai dalam jarak yang sama yaitu d seperti pada Gambar 9.2. Jika kecepatan perahu itu c, dan kecepatan aliran sungai adalah v.
Kecepatan sesungguhnya perahu A menempuh lintasan adalah  




 sehingga waktu yang diperlukan untuk menempuh lintasan A adalah :


Untuk perahu B, kecepatan perahu sesungguhnya saat mengikuti arus adalah c + v dan saat menentang arus adalah c – v, sehingga waktu yang diperlukan untuk menempuh lintasan adalah :


Sehingga diperoleh perbandingan:

Michelson dan Morley adalah perintis yang menggunakan contoh sederhana tersebut di atas untuk mencoba mengukur kecepatan aliran eter, bila memang eter itu ada. Perahu A dan perahu B diganti dengan pasangan berkas cahaya yang berasal dari satu sumber, yang satu dipantulkan dan yang lain diteruskan oleh gelas setengah cermin seperti tampak pada Gambar berikut.

Masing-masing berkas cahaya itu dipantulkan oleh cermin C1 dan C2 yang letaknya  terhadap gelas setengah cermin. Berkas-berkas cahaya ini menggantikan peran perahu A dan B. Apabila kecepatan cahaya itu sebesar 3 × 108 m/s dan kecepatan eter relatif terhadap bumi sama dengan kecepatan tangensial bumi mengelilingi matahari yaitu sebesar 3 × 104 m/s sehingga diharapkan ada selisih waktu antara  tA dan  tB.
Adanya selisih waktu itu diharapkan antara gelombang cahaya yang berasal dari pantulan cermin C1 dan C2 akan timbul perubahan pola-pola hasil interferensi yang terjadi pada layar pengamatan. Interferensi maksimum di pusat akan terjadi ketika selisih fase kedua cahaya sama dengan nol, atau t= 0. tA=tB  maka

persamaan tersebut dipenuhi jika v = 0. Eksperimen Michelson-Morley yang dilakukan berulang-ulang dengan berbagai kondisi, ternyata mendapatkan hasil yang sama, yakni tidak ada pola interferensi. Hasil yang teramati adalah cahaya terang. Keadaan ini menunjukkan bahwa v = 0. Dengan kata lain, v ≠ 0. Hasil eksperimen Michelson-Morley mengantarkan pada beberapa simpulan sebagai berikut.
1.      Dugaan atau hipotesis tentang keberadaan eter sebagai medium perambatan cahaya adalah tidak benar (eter tidak ada).
2.      Kelajuan cahaya adalah besaran mutlak, tidak bergantung pada kerangka acuan inersial.




  





Postingan populer dari blog ini

Perkembangan Teori Atom

LINK FISIKA | HOME | TEORI ATOM DALTON | PERCOBAAN THOMSON | TEORI ATOM THOMSON | PERCOBAAN RUTHERFORD | TEORI ATOM RUTHERFORD | SPEKTRUM ATOM HIDROGEN | TEORI ATOM BOHR | TEORI ATOM MEKANIKA KUANTUM | BIL. KUANTUM UTAMA | BIL. KUANTUM ORBITAL | BIL. KUANTUM MAGNETIK | BIL. KUANTUM SPIN | EFEK ZEMAN | KONFIGURASI ELEKTRON |     HANDOUTS TEORI ATOM

Teori Atom Dalton

Teori tentang atom telah muncul sebelum Masehi. Contohnya adalah definisi atom menurut Demokretus. Demokritus membuat simpulan : Suatu zat dapat dibagi menjadi yang lebih kecil hingga mendapatkan bagian yang paling kecil dan tidak dapat dibagi lagi dan dinamakan atom. Kata atom ini berasal dari bahasa Yunani   “atomos” yang berarti tak dapat dipotong. Kemudian muncul lagi setelah Masehi yaitu: John Dalton   (1766–1844), seorang ilmuwan berkebangsaan Inggris dengan didukung dari hasil eksperimen eksperimennya mengembangkan konsep atom dari Demokritus yang kemudian mengemukaan teori tentang atom. Secara garisbesar teori atom Dalton dapat disimpulkan sebagai berikut : Atom merupakan bagian terkecil dari suatu zat yang tidakbisa dibagi lagi.   Atom-atom penyusun zat tertentu memiliki sifat yangsama.   Atom unsur tertentu tidak bisa berubah menjadi atomunsur lain.   Dua atom atau lebih dapat bersenyawa (bereaksi)membentuk molekul. Dalam reaksi kimia perb...

Model Atom Bohr

Model atom Rutherford gagal menjelaskan tentang kestabilan atom dan terjadinya spektrum garis atom hidrogen. Seorang ilmuwan Fisika dari Denmark, Niels Bohr dapat menjelaskan spektrum garis atom hidrogren. Bohr mengemukakan teori atomnya untuk menutupi kelemahan atom Rutherford dengan mengemukakan tiga postulatnya yaitu : a.      Elektron berotasi mengelilingi inti tidak pada sembarang lintasan, tetapi pada lintasan-lintasan tertentu tanpa membebaskan energi. Lintasan ini disebut   lintasan stasioner dan memiliki energi tertentu. b.       Elektron dapat berpindah dari lintasan yang satu ke lintasan yang lain. Jika elektron pindah dari lintasan berenergi rendah (lintasan dalam) ke lintasan berenergi tinggi (lintasan luar) akan menyerap energi dan sebaliknya akan memancarkan energi. Energi yang dipancarkan atau diserap elektron sebesar hf. c.     Lintasan-lintasan yang diperkenankan elektron adalah lintasan-lintas...