materii sejarah fisika yang membahas tentang perkembangan teori atom tiap periode, perkembangan mekanika Kuantum, Mengenal tokoh fisika dan sumbangan beberapa negara untuk perkembangan ilmu fisika

1. Bab i
Perkembangan teori atom
1.1 Atom Menurut Para Filsuf
Yunani
1.2 Teori Atom Dalton
1.3 Teori Atom Thomson
1.4 Teori Atom Rutherford
1.5 Teori Atom Bohr
1.6 Teori Atom Mekanika
Gelombang
1.7 Aplikasi Teori Atom
Setelah mempelajari bab ini, anda
diharapkan dapat :
 menjelaskan perkembangan teori
atom tiap periode
 menjelaskan aplikasi teori atom.
Pernahkah anda melihat roti ? dan
pernahkah anda melihat rumah yang sedang
dibangun? Apakah anda tahu apakah zat
penyusun roti atau rumah tersebut? Apabila
zat penyusun tersebut dibagi menjadi
bagian – bagian yang kecil, apakah bahan
dasar dari zat penyusun tersebut ? Temukan
jawabannya dalam bab ini.

2. PENDAHULUAN
Apakah yang menyusun suatu materi? Pertanyaan ini yang membawa para ilmuwan
pada pemikiran tentang atom.
Sejak zaman dahulu, manusia sudah tertarik untuk mengetahui bahan dasar penyusun
seluruh material dan zat yang ada di alam ini. Landasan berpikirnya sangat sederhana,
mereka mengambil analogi sebuah rumah yang dibuat dari batu dan kayu, kemudian batu
tersebut disusun oleh partikel – partikel batu yang lebih kecil, dan seterusnya. Akhirnya
mereka sampai pada kesimpulan bahwa bahan semua material dan zat yang ada di alam ini
disusun oleh suatu bahan dasar. Pemikiran ini bermula pada tahun 440 SM dan 420 SM, oleh
ilmuwan Leucippus dari Miletus-Yunani dan Democritus dari Abdera menyumbangkan
pemikiran mereka secara terpisah namun saling bersesuaian. Mereka berpendapat bahwa jika
suatu materi dibelah maka pembelahan materi akan berakhir pada tingkat di mana partikel
tidak dapat dibelah lagi, yang dinamakan atom. Aristoteles (384 - 322 SM) dari Staigera
Yunani, Plato dan Galen (130-200 SM) menolak konsep atom tersebut. Umumnya mereka
memandang materi merupakan satu kesatuan yang utuh ( kontinu ) dapat dibagi terus-
menerus menjadi bagian sekecil-kecilnya tanpa batas dan dalam alam semesta tidak ada
kehampaan (ruang hampa).
Pada tahun 1803 Jhon Dalton mengemukakan pendapat yang mendukung pernyataan
Leucippus dan Democritus. Akan tetapi pendapat tentang atom yang dikemukakan Dalton ini
memiliki banyak kekurangan. Pada abad ke 19, Thomson mengemukakan pendapatnya
tentang atom yang diperolehnya dari penelitiannya menggunakan sinar katode. Thomson
menyatakan bahwa sinar katode adalah partikel bermuatan negatif yang bergerak dari katode
menuju anode. Partikel ini selanjutnya disebut elektron. Hal ini menunjukkan bahwa atom
bukanlah bagian terkecil dari suatu unsur.
Pendapat Thomson kemudian diteliti oleh Rutherford melalui percobaan hamburan
partikel. Berdasarkan hasil penelitiannya, Rutherford menyatakan bahwa atom terdiri atas inti
bermuatan positif dan elektron yang bergerak mengelilinginya. Namun, Rutherford tidak
dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom. Sehingga pada tahun
1913 pakar fisika Denmark bernama Niels Bohr memperbaiki kegagalan atom Rutherford
melalui percobaannya tentang spektrum atom hidrogen. Hingga sekarang teori atom
mengalami banyak perkembangan yang kemudian dikenal sebagai teori atom modern.
1.1 atom menurut para filsuf yunani

3. Dalam memikirkan alam semesta, sebagian besar ahli filsafat Yunani meninjaunya
dalam skala makro, yaitu berdasarkan apa yang mereka lihat secara kasat mata saja. Namun
ada pula beberapa ahli filsafat yang memikirkan lebih jauh makna terdalam dari jagat raya
ini dalam konsep berskala mikro, artinya berpikir secara abstrak hal-hal yang tidak dapat
mereka lihat namun mereka yakini keberadaannya. Mereka disebut para atomist.
Atomist pertama adalah Leucippus dari Miletus-Yunani (440 SM) dan Democritus
seorang filsuf Yunani kuno. Demokritus lahir di kota Abdera, Yunani Utara. Ia hidup sekitar
tahun 460 SM hingga 370 SM. Ia adalah murid dari Leukippos, ia juga belajar kepada
Anaxagoras dan Philolaos. Selain sebagai filsuf, Demokritos juga dikenal menguasai banyak
keahlian. Sayangnya, karya-karya Demokritos tidak ada yang tersimpan. Demokritos menulis
tentang ilmu alam, astronomi, matematika, sastra, epistemologi, dan etika. Ada sekitar 300
kutipan tentang pemikiran Demokritos di dalam sumber-sumber kuno. Sebagian besar
kutipan-kutipan tersebut berisi tentang etika.
Oleh karena menjadi murid dari Leucippus, maka pada hakekatnya gagasan Leucippus
dan Democritus mengenai materi bersifat diskontinu. Materi tersusun dari partikel-partikel
kecil yang tidak dapat dibagi-bagi lagi yang diketahui sebagai atom. Atom-atom penyusun
materi itu senantiasa bergerak di dalam kehampaan (ruang vakum = ruangan yang
mengandung ketiadaan absolut). Istilah atomos (a=tidak, tomos = dapat dibagi) diberikan
untuk partikel materi itu, karena atom-atom sangat halus dan tidak dapat dibagi-bagi lagi.
Para ahli fisafat alam pada zaman ini seperti Aristoteles (384-322 SM) dari Staigera
Yunani, Plato dan Galen (130-200 SM) menolak konsep atom tersebut. Umumnya mereka
memandang materi merupakan satu kesatuan yang utuh ( kontinu ) dapat dibagi terus-
menerus menjadi bagian sekecil-kecilnya tanpa batas dan dalam alam semesta tidak ada
kehampaan (ruang hampa). Alam semesta terdiri dari 4 elemen, yaitu tanah, api, udara dan
air karena masing-masing cenderung ditemukan di alam. Pandangan itu diperkuat oleh Thales
dari Miletus (sekitar 580 tahun SM), Anaximenes (550-475 SM) dan Anaximander (tahun
610-545 SM) menyatakan dunia terdiri atas tanah, air, udara dan api.
Pandangan para ahli filsafat alam itu, terutama Aristoteles lebih diyakini di masyarakat,
karena popularitas dan kredibilitasnya. Hal ini berlangsung, terutama sampai abad
pertengahan (27 SM - 476 M). Sedangkan konsep atom Leucippus dan Democritus tidak
dihiraukan orang.
Pada abad kegelapan di Eropa, umumnya perkembangan sains dan teknologi mengalami
hambatan. Hal ini karena saat itu pemikiran para ilmuwan, terkungkung oleh ajaran agama
Katolik Ortodoks, yang mengikat kebebasan berpikir tentang keduniawian, terutama ilmu

4. pengetahuan. Pemikiran yang nampaknya bertentangan dengan “ajaran” agama, dianggap
sebagai kesalahan dan dosa yang harus ditebus dengan hukuman fisik bahkan dengan nyawa.
Paradigma Aristotelian masih diakui, karena dianggap tidak bertentangan dengan “ajaran”
agama.
1.2 teori atom Dalton
John Dalton (1766-1844) ialah seorang guru SMU di Manchester, Inggris. Ia juga
merupakan seorang ahli kimia, ahli meteorologi dan fisikawan. Pada musim semi tahun 1793,
ia pindah ke Manchester. Melalui John Gough, seorang filsuf buta dan polymath, Dalton
belajar pengetahuan ilmiah. Dalton diangkat menjadi guru matematika dan filsafat alam di
"New College" di Manchester sampai tahun 1800, ketika memburuknya situasi keuangan di
perguruan tinggi itu Dalton mengundurkan diri jabatannya dan memulai karir baru di
Manchester sebagai tutor pribadi untuk matematika dan filsafat alam. Dalton juga menjadi
penulis di beberapa koran harian, dan pada tahun 1787 ia mulai menyimpan buku harian
meteorologi, selama 57 tahun ia berhasil menulias lebih dari 200.000 pengamatan. Publikasi
pertama Dalton adalah Pengamatan Meteorologi dan Essay (1793), yang berisi benih-benih
beberapa penemuan di kemudian hari. Sebuah karya kedua oleh Dalton, Elements of English
Grammar, diterbitkan pada tahun 1801. Pada tahun 1803, ia terpilih untuk memberikan
kursus kuliah tentang filsafat alam di Royal Institution di London, di sana ia menyampaikan
kursus lain di 1809-1810.
Ia terkenal karena teorinya yang membangkitkan kembali istilah "atom". Dalam buku
karangannya yang berjudul New System of Chemical Philosophy ia berhasil merumuskan hal
tentang atom sekitar tahun 1803. Dalton menghidupkan kembali gagasan atom Democritus.
Teori atom yang diusulkan Dalton adalah sebagai berikut.
a. Atom adalah bagian terkecil dari suatu unsur yang tidak dapat dibagi lagi.
b. Atom-atom suatu unsur semuanya serupa dan tidak dapat berubah menjadi atom unsur
lain.
c. Dua atom atau lebih dari unsur-unsur berlainan dapat membentuk suatu molekul.
d. Pada suatu reaksi kimia, atom-atom berpisah kemudian bergabung lagi dengan susunan
yang berbeda dari semula, tetapi massa keseluruhannya tetap. Gagasan ini sesuai
dengan hukum Lavoisier yang berbunyi: massa zat sebelum reaksi sama dengan massa
zat sesudah reaksi.

5. e. Pada reaksi kimia, atom-atom bergabung menurut perbandingan tertentu yang
sederhana. Gagasan ini sesuai dengan hukum Proust yang berbunyi: perbandingan berat
unsur-unsur yang menyusun suatu senyawa selalu tetap.
Model atom yang dikemukakan Dalton adalah berupa bola
pejal yang sangat kecil. Model atom yang dikemukakan Dalton ini
memiliki kelebihan, yaitu dapat menerangkan hukum kekekalan
massa (Lavoisier) dan hukum perbandingan tetap (Proust).
Selain memiliki kelebihan, teori atom ini memiliki beberapa kekurangan yakni :
1. Asumsinya bahwa semua atom dari suatu unsur memiliki massa dan sifat yang sama
terbukti tidak benar.
Setelah diketemukannya isotop oleh Mc. Coy dan Ross pada 1907. Isotop yang
hampir tidak dapat dipisahkan satu sama lain secara kimia, mempunyai susunan
elektron yang sama tetapi mempunyai massa yang berbeda.
2. Asumsinya bahwa selama reaksi kimia, atom tidak bisa diciptakan dan dimusnahkan
(tidak mengalami perubahan), teori ini kurang tepat. Bagaimana atom dapat saling
mengadakan ikatan baik dengan atom-atom lain yang sejenis maupun yang tidak
sejenis, jika sama sekali tidak mengalami perubahan? Sekarang ditemukan fakta
bahwa ada sedikit perubahan energi listrik pada bagian luar atom sehingga atom dapat
mengadakan ikatan satu dengan lainnya.
3. Teori atom Dalton tidak dapat menerangkan suatu larutan dapat menghantarkan arus
listrik.
Bagaimana mungkin bola pejal dapat menghantarkan arus listrik? padahal listrik
adalah elektron yang bergerak. Berarti ada partikel lain yang dapat menyebabkan
terjadinya daya hantar listrik.
4. Dalton mengatakan bahwa atom merupakan bagian terkecil dari suatu unsur,
kemudian pendapat ini ditepis oleh J. J. Thomson.
1.3 teori atom Thomson
Pada akhir abad ke-19 para ahli melakukan penelitian tentang aliran listrik di dalam
tabung yang dilengkapi dengan dua elektrode yang terpisah satu sama lain dan dihubungkan
dengan beda potensial 10.000 volt. Elektrode yang terhubung dengan kutub positif disebut
anode, sedangkan yang terhubung dengan kutub negatif disebut katode. Tabung ini juga
dilengkapi dengan pemompa udara keluar sehingga tekanan udara dapat diatur.

6. Ketika tekanan udara di dalam tabung sama dengan tekanan udara luar, pada rangkaian
tidak terjadi aliran listrik. Jika tekanan udara di dalam tabung dikurangi sedikit demi sedikit,
pada rangkaian terjadi aliran listrik yang disertai nyala sinar. Jika tekanan udara di dalam
tabung mendekati hampa maka tabung yang dilapisi seng sulfida (ZnS) akan berpendar.
Berpendarnya ZnS disebabkan oleh sinar tidak tampak yang memancar dari katode. Sinar ini
dikenal sebagai sinar katode.
Penemuan sinar katode menarik perhatian para ilmuwan, salah satunya adalah Sir
Joseph John Thomson. Joseph John Thomson lahir di Creetham Hill, pinggiran kota
Manchester pada tanggal 18 Desember 1856. Dia mendaftar di Owens College, Manchester
tahun 1870, dan tahun 1876 mendaftar di Trinity College, Cambridge sebagai pelajar biasa.
Dia menjadi anggota Trinity College tahun 1880, ketika dia menjadi penerima Penghargaan
Wrangler dan Smith (ke-2). Dia tetap menjadi anggota Trinity College seumur hidupnya. Dia
menjadi penceramah tahun 1883, dan menjadi profesor tahun 1918. Dia adalah professor
fisika eksperimental di laboratorium Cavendish, Cambridge, dimana dia menggantikan John
Strutt dari tahun 1884 sampai tahun 1918 dan menjadi profesor fisika terhormat di
Cambridge dan Royal Institution, London. Ia menjadi perintis ilmu fisika nuklir. Thomson
memenangkan Hadiah Nobel Fisika pada tahun 1906.
Karena ketertarikan pada penemuan sinar katode, Thomson kemudian mengembangkan
penelitian tentang sinar katode. Penelitian sinar katode oleh Thomson dilakukan dengan
menggunakan tabung yang dilengkapi medan listrik dan medan magnetik.
Berdasarkan hasil penelitiannya, Thomson menyatakan bahwa sinar katode adalah
partikel bermuatan negatif yang bergerak dari katode menuju anode. Partikel ini selanjutnya
disebut elektron. Penelitian yang dilakukan oleh Thomson tersebut membawanya pada teori
tentang model atom.
Model atom yang diberikan Thomson adalah berupa
sebuah bola pejal bermuatan positif dengan elektron
tersebar merata di seluruh isi atom. Model atom Thomson
ini dikenal dengan model atom roti kismis.

7.  Kelebihan
Membuktikan adanya partikel lain yang bermuatan negatif dalam atom. Berarti atom
bukan merupakan bagian terkecil dari suatu unsur.
 Kelemahan
Model Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam
bola atom tersebut.
1.4 teori atom Rutherford
Ernest Rutherford lahir pada tanggal 30 Agustus 1871, di Nelson, Selandia Baru,
Ayahnya James Rutherford dari Skotlandia adalah seorang tukang roda. Ibunya, Nee Martha
Thompson, adalah seorang guru sekolah di Inggris. Ernest menerima pendidikan awal di
sekolah pemerintah Nelson Collegiate School pada usia 16 tahun. Pada tahun 1889 ia
mendapat beasiswa Universitas dan ia pindah ke Universitas di Selandia Baru, Wellington, di
mana ia masuk Canterbury College.
Ia lulus MA pada tahun 1893 di Fakultas Matematika dan Ilmu Fisika dan kemudian dia
melanjutkan dengan penelitian di Collegenya dengan waktu yang singkat, dan menerima
gelar B.Sc. di tahun berikutnya. Pada tahun yang sama, 1894, ia mendapatkan beasiswa di
bidang Sains pada tahun 1851 yang memungkinkan dia pergi ke Trinity College, Cambridge,
sebagai mahasiswa riset di Cavendish Laboratory di bawah pimpinan J J Thomson. Pada
tahun 1897 ia dianugerahi titel B.A. dari Penelitian Gelar dan Kesiswaan Trotter Coutts-
Trinity College.
Rutherford kembali ke Inggris pada tahun 1907 menjadi Profesor Fisika di Universitas
Manchester, menggantikan Sir Arthur Schuster, dan pada 1919 ia menerima undangan untuk
dari Sir Joseph Thomson sebagai Profesor Fisika Cavendish di Cambridge. Rutherford
menerbitkan beberapa buku Radioaktivitas (1904), radioaktif Transformations (1906),
Radiasi dari zat radioaktif, dengan James Chadwick dan CD Ellis (1919, 1930). Rutherford
menikah dengan Mary Newton, putri dari Arthur dan Maria de Renzy Newton, pada tahun
1900. Anak tunggal mereka, Eileen, menikah dengan fisikawan RH Fowler. Ia meninggal di
Cambridge pada 19 Oktober 1937.
Sebelumnya, ia pernah menguji model atom Thomson secara eksperimental. Pada tahun
1911 Hans William Geiger dan Ernest Marsden di bawah pengawasan Ernest Rutherford
melakukan percobaan hamburan sinar alfa untuk menguji kebenaran hipotesis Thomson.
Apabila model atom Thomson benar, partikel alfa seharusnya melintas lurus (tidak

8. dibelokkan) karena massa dan energi partikel alfa jauh lebih besar daripada elektron dan
proton dalam atom, sehingga lintasannya tidak terganggu oleh elektron dan proton dalam
atom.
Mereka menggunakan pemancar partikel alfa (α) di belakang layar timbal yang
berlubang kecil sehingga dihasilkan berkas partikel alfa yang tajam. Berkas ini diarahkan
pada selaput emas tipis. Pada sisi lain dipasang layar berlapis seng sulfida (ZnS) yang dapat
berpendar bila tertumbuk partikel alfa.
Kesimpulan Rutherford dari percobaannya adalah sebagai berikut.
a. Sebagian besar partikel α menembus lempeng logam tanpa dibelokkan. Peristiwa
ini menunjukkan bahwa sebagian besar ruang dalam atom-atom emas adalah
ruang kosong.
b. Sedikit sekali partikel α yang dipentulkan kembali. Peristiwa ini menunjukkan
bahwa partikel α telah menumbuk bagian yang sangat keras dari atom, yang
disebut inti atom. Bagian ini mempunyai ukuran yang sangat kecil dibandingkan
dengan ukuran atomnya.
c. Sebagian kecil partikel α dibelokkan. Peristiwa ini menunjukkan bahwa muatan
inti atom adalah sejenis dengan muatan partikel α (positif). Partikel α yang lewat
dekat inti atom dibelokkan oleh gaya tolak-menolak muatan-muatan listrik yang
sejenis.
Berdasarkan hasil percobaan tersebut Rutherford mengemukakan model atom lain.
Rutherford menyatakan bahwa atom terdiri atas inti bermuatan positif dan elektron yang
bergerak mengelilinginya.

9.  Model atom Rutherford memiliki beberapa kelemahan berikut ini.
a. Elektron yang berputar mengelilingi inti dianggap sebagai getaran listrik yang
memancarkan gelombang elektromagnetik (energi). Jika energi berkurang, maka
lintasan makin kecil, tetapi elektron tersebut tidak menempel pada inti. Hal ini
menunjukkan bahwa model atom Rutherford tidak dapat menjelaskan kestabilan
atom.
b. Jika lintasan makin kecil, periode putaran elektron juga makin kecil. Frekuensi
gelombang bermacam-macam, sehingga spektrum yang dipancarkan seharusnya
berupa spektrum diskontinu. Pada kenyataannya, pada atom hidrogen bertentangan
dengan pengamatan spektrometer tentang atom hidrogen.
 Kelebihan :
Membuat hipotesa bahwa atom tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilingi
inti
1.5 teori atom bohr
Pada tahun 1913 pakar fisika Denmark bernama Niels Bohr memperbaiki kegagalan
atom Rutherford melalui percobaannya tentang spektrum atom hidrogen.
Niels Henrik David Bohr lahir di Kopenhagen pada tanggal 7 Oktober 1885, sebagai
anak Kristen Bohr (Profesor Fisiologi di Universitas Kopenhagen) dan istrinya Ellen Adler
née. Ia masuk Universitas Kopenhagen di mana dia berada di bawah bimbingan Profesor C.
Christiansen, seorang ahli Fisika. Profesor Bohr menikah, pada tahun 1912 dengan Margrethe
Nørlund. Mereka memiliki enam anak, dua di antaranya meninggal, empat lainnya telah
membuat karir dibedakan dalam berbagai profesi - Hans Henrik (MD), Erik (insinyur kimia),
Aage (Ph.D., ahli fisika teoritis, mengikuti ayahnya sebagai Direktur Institut untuk Fisika

10. Teoritis), Ernest (pengacara). Niels Bohr meninggal di Kopenhagen pada tanggal 18
November 1962.
Pada Tahun 1913 Niels Bohr menjelaskan model atomnya melalui konsep elektron yang
mengikuti orbit mengelilingi
inti atom yang mengandung proton dan neutron. Menurut Bohr,
hanya terdapat orbit dalam jumlah tertentu, dan perbedaan antar
orbit satu dengan yang lain adalah jarak orbit dari inti atom.
Keberadaan elektron baik di orbit yang rendah maupun yang tinggi
sepenuhnya tergantung oleh tingkatan energi elektron.
Sehingga elektron di orbit yang rendah akan memiliki energi yang lebih kecil daripada
elektron di orbit yang lebih tinggi.
Bohr menghubungkan elektron yang mengorbit dan pengamatan terhadap spektrum gas
melalui sebuah pemikiran bahwa sejumlah energi yang dikandung dalam elektron dapat
berubah, dan karena itu elektron dapat mengubah orbitnya tergantung dari perubahan
energinya. Dalam situasi pemakaian arus listrik melewati gas bertekanan rendah, elektron
menjadi de-eksitasi dan berpindah ke orbit yang lebih rendah. Dalam perubahan ini, elektron
kehilangan sejumlah energi yang merupakan perbedaan tingkat energi kedua orbit.
Energi yang dipancarkan ini dapat dilihat dalam bentuk sebuah photon cahaya yang
panjang gelombangnya berdasar pada perbedaan tingkat energi kedua orbit.
Secara ringkas, Bohr mengemukakan:
a. Elektron dalam atom bergerak mengelilingi inti pada lintasan-lintasan tertentu, tidak
memancarkan energi. Lintasan-lintasan elektron itu disebut kulit atau tingkat energi
elektron.
b. Elektron hanya dapat berpindah dari satu lintasan stasioner ke lintasan stasioner lain.
Pada peralihan ini, sejumlah energi tertentu terlibat, besarnya sesuai dengan
persamaan planck, ΔE = hv.
c. Perpindahan elektron dari tingkat energi tinggi ke rendah disertai pemancaran energi,
sedangkan perpindahan elektron dari tingkat energi rendah ke tinggi disertai
penyerapan energi.
d. Elektron yang bergerak pada lintasannya berada pada keadaan stasioner, artinya
elektron tidak memancarkan atau menyerap energi. Walaupun model atom Bohr
cukup untuk memodelkan spektrum hidrogen, model ini terbukti tidak cukup untuk
memprediksikan spektrum elemen yang lebih kompleks

11. Kelebihan model atom Bohr adalah dapat menjelaskan spektrum atom hidrogen dan
menjawab kesulitan teori atom Rutherford. Akan tetapi teori atom yang dikemukakan Bohr
tidak dapat menjelaskan spektrum dari atom berelektron banyak, tidak dapat menerangkan
efek Zeeman, tidak dapat menjelaskan anomali efek Zeeman, serta melanggar prinsip
ketidakpastian Heisenberg.
Walaupun gagal terhadap beberapa hal di atas, model atom Bohr tetap merupakan tonggak
sejarah penting dalam mempelajari struktur atom.
1.6 Teori atom mekanika gelombang
Menurut model atom Bohr, elektron digambarkan sebagai suatu partikel yang bergerak
dengan lintasan yang mengikuti aturan-aturan mekanika sederhana. Padahal sebenarnya
gerakan elektron jauh lebih rumit dan sama sekali tidak dapat digambarkan bentuk
lintasannya berupa lingkaran atau elips.
Pada tahun 1924, Louis de Broglie mengemukakan bahwa materi yang bergerak
mempunyai sifat-sifat gelombang, artinya elektron pun mempunyai sifat gelombang seperti
halnya cahaya.
Gagasan ini diperkuat kebenarannya oleh Davisson dan Germer yang menemukan
bahwa seberkas sinar elektron dapat didifraksikan melalui sebuah kristal. Peristiwa difraksi
ini hanya dapat diterangkan dengan teori gelombang, karenanya dapat ditarik kesimpulan
bahwa elektron bersifat sebagai gelombang. Persyaratan kuantum untuk gerakan elektron
yang sebelumnya oleh Bohr dianggap sebagai postulat ternyata dapat dibuktikan
kebenarannya dengan teori de Broglie.
Pada prinsipnya mekanika gelombang menerangkan model atom adalah sebagai berikut
berikut ini :
a. Elektron tidak mungkin mempunyai kedudukan yang pasti di dalam mengelilingi inti
atom, yang mungkin bisa ditentukan dan dihitung hanyalah kebolehjadian menemukan
elektron di dalam suatu daerah tertentu di dalam atom. Daerah ruang di mana dapat
ditemukan elektron disebut orbital. Ini disebut juga Prinsip ketidakpastian Heisenberg
b. Gerakan gelombang dari elektron di dalam atom merupakan gerak harmonis, di mana
setiap orbit elektron merupakan kelipatan bilangan bulat terhadap panjang gelombang
(seperti yang dinyatakan de Broglie).
c. Elektron hanya menempati orbit yang harmonis saja dan tidak bisa menempati orbit
yang tidak harmonis. Bila elektron mendapat tambahan energi dari luar, maka panjang

12. gelombang elektron berubah dan orbit semula menjadi tidak harmonis lagi. Oleh
karena itu elektron harus melompat ke orbit baru yang merupakan kelipatan panjang
gelombang baru.
Dengan persamaan Schrodinger hanya dapat ditentukan besarnya daerah kebolehjadian
menentukan elektron di tempat-tempat tertentu di dalam atom, yaitu yang disebut dengan
orbital. Dari persamaan Schrodinger diketahui dalam sub-kulit (sub-tingkat energi) s
mempunyai 1 orbital berbentuk bola, sub-kulit p mempunyai 3 orbital dengan bentuk balon
terpilin dengan tiga salib sumbu, sub-kulit d mempunyai 5 orbital dan sub-kulit f dengan 7
orbital. Setiap orbital masing-masing ditempati maksimum 2 buah elektron dengan arah spin
yang berlawanan.
1.7 aplikasi teori atom
LASER
LASER merupakan singkatan dari Light Amplification by Stimulated Emission of
Radiation (penguatan cahaya dengan pancaran radiasi karena rangsangan). Prinsip
pembangkitan sinar laser adalah terjadinya penguatan cahaya pada emisi terangsang
karena sedikit cahaya yang datang menyebabkan keluarnya cahaya dalam jumlah yang
lebih besar.
Atom cenderung berada pada tingkat energi rendah, yaitu tingkat dasar E1. Jika
cahaya dengan energi foton hf = E2-E1 diberikan pada atom, maka atom dapat berpindah
dari tingkat energi E1 ke E2. Perpindahn tingkat energi atom seperti ini disebut absorpsi.
Karena atom cenderung berada pada tingkat energi yang lebih rendah, maka
setelah atom tersebut berada di E2 selama beberapa saat, atom akan turun ke E1. Turunnya
atom ini dapat dengan melepaskan energi melalui tumbukan, panas, atau cahaya. Jika
penurunan tingkat energi terjadi dengan sendirinya melalui pemancaran cahaya, maka
yang terjadi adalah emisi spontan.
Misalkan banyak atom telah naik ke tingkat E2 dan belum sempat turun
kembali ke tingkat E1, semua atom ini sangat ingin turun ke bawah. Jika pada keadaan ini
E2
E1
Absorpsi
hf

13. datang cahaya dengan energi E2-E1, maka cahaya ini bertindak sebagai pemicu yang
meruntuhkan atom-atom tadi ke E1 sambil mengeluarkan sejumlah besar cahaya. Hal
inilah yang disebut dengan emisi terangsang.
Gambar.
Perbedaan antara emisi spontan dan emisi terangsang terletak pada arah dan fase
cahaya yang dipancarkan. Pada emisi spontan, cahaya-cahaya yang dipancarkan berarah
sembarang dan tidaksatu fase (tidak koheren), sehingga perpaduan cahaya ini menghasilkan
intensitas cahaya yang tidak besar. Pada emisi terangsang, cahaya-cahaya terpancar pada satu
arah dan satu fase (koheren), sehingga perpaduan cahaya ini menghasilkan intensitas yang
sangat tinggi. Jadi, sifat sinar laser adalah:1) koheren, 2) monokromatik, 3) intensitas sangat
tinggi, dan 4) mempunyai satu arah tertentu.
Penggunaan Laser
a. Penggunaan bar code (kode batang arang) pada barang-barang di supermarket dan
lain-lain.
Barang yang dibeli oleh konsumen disinari oleh laser yang akan meneruskan bar code
ke komputer sehingga harga barang yang dibeli segera ditampilkan di monitor kasir.
b. Laser digunakan dalam pembedahan sebagai “pisau” karena sifat laser yang dapat
menghasilkan sinar monokromatik (yang tipis) dengan intensitas tinggi dan cukup
kuat untuk menguapkan apa saja yang dilaluinya. Kelebihan “pisau” laser adalah sinar
laser memotong sekaligus menggumpalkan darah pada saat yang bersamaan, sehingga
mengurangi pendarahan. Laser juga digunakan untuk memilih jaringan yang rusak,
misalkan dalam pemusnahan tumor dan kanker kulit.
c. Laser digunakan pada operasi (bedah) mata untuk mengatasi keadaan mata yang
membesar, yang disebut glaukoma karena sifat gelombang laser yang berbeda dapat
diserap oleh jaringan-jaringan tertentu.
Laser dimanfaatkan dalam membetulkan retina yang lepas dari koroid karena sifatnya
yang menghasilkan berkas sinar tipis tetapi intensitasnya cukup untuk menguapkan
apa saja yang dilaluinya.
E2
hf
E1
Emisi spontan
hf
hf
hf
hf=E2-E1
Emisi terangsang
E1
E2

14. 2.1 Biografi a. Michelson
Albert Abraham Michelson dilahirkan pada
tanggal 19 desember 1852 di Strelno, Provinsi Posen di
Kerajaan prusia (sekarang polandia) dalam sebuah keluarga
yahudi. Dia pindah ke Amerika Serikat bersama
Orangtuanya pada tahun 1855, ketika ia berusia dua tahun.
BAB II
MENGENAL ALBERT ABRAHAM
MICHELSON
2.1 Biografi Albert
Abraham Michelson
2.2 Penemuan – Penemuan
Abraham Michelson
2.3 Jenis–Jenis
Interferometer
2.4 Tokoh Yang
Membantu Abraham
Michelson
Setelah mempelajari bab ini,
anda diharapkan dapat :
 menjelaskan
Pernahkah anda melihat alat di atas ?
apakah nama alat tersebut ? siapakah
yang menemukan alat tersebut ?
adakah penemuan lain selain
penemuan alat tersebut ? dan
penghargaan apa sajakah yang ia
peroleh dari penemuan –
penemuannya ?
Temukan jawabannya pada bab ini

15. Michelson dibesarkan di kota pertambangan kasar Murphy’s Camp, California dan Virginia
City, Nevada. Dimana ayahnya adalah seorang pedagang. Michelson adalah warga negara
Amerika Serikat pertama yang menerima Nobel dalam bidang sains.
Michelson masuk sekolah menengah di Francisco pada tahun 1869. Setelah lulus, ia
melanjutkan pendidikannya ke Akademi Kelautan Amerika Serikat. Pada tahun 1873 ia
mengarungi Hindia Barat selama dua tahun sebelum ia memutuskan menjadi dosen Fisika
dan Kimia di akademi di bawah Admiral Sampson. Pada tahun 1879, ia ditempatkan di
Kantor Penanggalan Laut, Washington. Setahun setelah itu, ia melanjutkan studinya ke
Eropa. Ia masuk Universitas Berlin dan Heidelberg, College of France, dan Politeknik Ecole
di Paris. Pada tahun 1883, Michelson kembali ke Amerika Serikat dan menjadi professor
Fisika di Sekolah Fisika Terapan, Cleveland, Ohio. Jabatan yang sama juga ia terima dari
Universitas Clark, Worcester, Massachusetts pada tahun 1890 dan dari Universitas
Chicago pada tahun 1892. Di Universitas Chicago, Michelson adalah orang pertama yang
menjabat sebagai Ketua Jurusan. Dia bergabung dengan Angkatan laut selama perang dunia I.
Pada tahun 1899 Michelson menikah dengan Edna Stanton dan kemudian mempunyai
satu orang putra dan tiga orang putri. Pada tahun 1918 kembali ke Chicago di mana pada
tahun 1925 ia diangkat untuk yang pertama dari Distiunguished service Profesor. Michelson
mengundurkan diri pada tahun 1929 untuk bekerja di Observatorium Mount Wilson,
Pasadena.
Sepanjang karirnya, Michelson sudah banyak melakukan penelitian di bidang fisika.
Ia berhasil menentukan besar kecepatan cahaya dengan ketepatan yang tinggi menggunakan
alat yang ia buat sendiri. Pada tahun 1887, Michelson menemukan interferometer yang ia
gunakan bersama kimiawan Amerika Edward Williams Morley. Eksperimen Michelson dan
Morley menunjukkan bahwa dua buah berkas cahaya dalam arah terpisah dari bumi
dipantulkan dalam gelombang dengan kecepatan yang sama. Sesuai dengan teori Eter, berkas
cahaya dapat dipantulkan dalam gelombang dengan kecepatan yang berbeda dalam
hubungannya dengan kecepatan bumi. Eksperimen ini membuktikan bahwa eter itu tidak ada.
Pada tahun 1907, Michelson mendapat kehormatan menjadi orang Amerika pertama
yang menerima Penghargaan Nobel dalam Fisika “untuk ketepatan alat optik dan meteorologi
spektroskopi dan penyelidikan dilakukan dengan bantuan mereka”. Ia juga memenangkan
medali Copley pada tahun 1907, Henry Draper Medal pada tahun 1916 dan Gold Medal dari
Royal Astronomical Society pada tahun 1923. Sebuah kawah di Bulan dinamai menurut
namanya.

16. Michelson dihormati oleh kenggotaan dari banyak pelajar masyarakat di seluruh
Amerika dan sepuluh negara-negara Eropa. Ia menerima kehormatan ilmu pengetahuan dan
gelar sarjana hukum dari sepuluh universitas Amerika dan asing. Ia Presiden dari American
Physical Society (1900), Asosiasi Amerika untuk Kemajuan Ilmu Pengetahuan (1910-1911),
dan National Academy of Sciences (1923-1927). Dia juga merupakan anggota Royal
astronomical Society, Royal Society of London dan Optical Society, Associate dari
l’Academie Francaise danbanyak penghargaan yang ia terima adalah Matteucci Medali
(Società Italiana), 1904; Copley Medal ( Royal Society), 1907; Elliot Cresson Medal
(Franklin Institute), 1912; Draper Medal (National Academy of Sciences), 1916; Franklin
Medal (Franklin Institute) dan Medali Royal Astronomical Society, 1923; dan Duddell
Medali (Fisik Society), 1929.
Michelson meninggal pada 9 Mei 1931 di Pasadane, california pada usia 78 tahun.
The University of Chicago Residence Halls mengingat Michelson dan prestasi dengan
mendedikasikan Michelson House untuk menghormatinya. Case Western Reserve juga
mempersembahkan sebuah rumah Michelson padanya dan gedung sekolah di Akademi
Angkatan Laut Amerika Serikat juga namanya. michelson Laboratory di Naval Air Weapons
Station di Cina Danau Ridgecrest, California dinamai menurut namanya. Ada tampilan yang
menarik di daerah yang dapat diakses publik dari Laboratorium yang mencakup Michelson
Faksimili dari medali hadiah Nobel, hadiah Dokumen, dan contoh-contoh kisi-kisi difraksi.
2.2 Penemuan a. Michelson
Michelson unggul dalam optik, panas dan klimatologi serta menggambar. Setelah
lulus pada tahun 1873 dan dua tahun di laut, ia kembali ke Akademi pada tahun 1875 untuk
menjadi seorang instruktur dalam fisika dan kimia sampai 1879. Michelson terpesona dengan
masalah mengukur kecepatan cahaya pada khususnya. Ia melakukan percobaan pertama dari
kecepatan cahaya di Annapolis, sebagai bagian dari sebuah kelas demonstrasi pada 1877.
Pada 1879, ia telah diposting ke Nautical Almanac Office, Washington, untuk bekerja sama
dengan Simon Newcomb. Pada 1883 ia kembali ke Amerika untuk mengambil janji sebagai
Profesor Fisika di Sekolah Kasus Applied Science di Cleveland, Ohio serta berkonsentrasi
pada pengembangan interferometer yang diperbaiki. Pada awal 1877 Michelson mulai
merencanakan penyempurnaan dari cermin berputar-metode Léon Foucault untuk mengukur
kecepatan cahaya, menggunakan optik. Michelson melakukan percobaan dengan
penggunaan cermin rotasi untuk mengukur waktu yang dibutuhkan cahaya pada 2 x jarak

17. tempuh antara Gunung Wilson dan Gunung San Antonio, di California. Hasil pengukuran
menunjukkan 299.796.000 meter/detik.
Pada 1887 ia dan Edward Morley melakukan percobaan yang dikenal dengan
percobaan Michlson-Morley, yaitu eksperimen pengukuran gerak bumi melalui “eter”, suatu
medium hipotesisi yang memenuhi alam semesta ini sehingga cahaya dapat merambat. Dalam
percobaan ini Michelson dan Morley merakit sebuah alat yang disebut Interferometer yang
dapat mendeteksi adanya interferensi gelombang cahaya.
Pengertian eter merupakan warisan dari zaman sebelum gelombang cahaya dikenal
sebagai gelombang elektromagnetik, tetapi pada waktu tidak ada seorangpun yang mau
menyingkirkan bahwa cahaya menjalar relatif terhadap semacam kerangka acuan universal.
Percobaan mereka untuk gerakan yang diharapkan bumi relatif terhadap eter, hipotesis
medium cahaya yang seharusnya berjalan, menghasilkan hasil nol. Michelson Terkejut, dan
mengulangi percobaan dengan ketepatan yang lebih besar selama bertahun-tahun,
namun tetap tidak menemukan kemampuan untuk mengukur eter. Hasil percobaan
Michelson-Morley sangat berpengaruh dalam komunitas fisika. dua buah berkas cahaya
dalam arah terpisah dari bumi dipantulkan dalam gelombang dengan kecepatan yang sama.
Sesuai dengan teori Eter, berkas cahaya dapat dipantulkan dalam gelombang dengan
kecepatan yang berbeda dalam hubungannya dengan kecepatan bumi. Ini berarti tidak
mungkin ada eter dan tidak ada pengertian “gerak absolut”. Setiap gerak adalah relatif
terhadap kerangka acuan khusus yang bukan merupakan kerangka acuan universal. Pada
hakekatnya eksperimen ini membandingkan kelajuan cahaya sejajar dan tegak lurus terhadap
kelajuan bumi mengelilingi matahari. Eksperimen ini juga memperlihatkan bahwa cahaya
sama bagi setiap pengamat, suatu hal yang tidak benar bagi gelombang memerlukan medium
material untuk merambat (seperti gelombang bunyi dan air). Eksperimen Michelson-Morley
sebenarnya tidak membuktikan ketiadaan eter, eksperimen hanya menjadi titik acuan untuk

18. menyatakan bahwa sesungguhnya eter tidak ada. Eksperimen Michelson-Morley telah
meletakkan dasar bagi teori relativitas khusus Einstein yang dikemukakan pada tahun 1905,
suatu teori yang sukar diterima waktu itu. Michelson menemukan eselon spectroscope dan
melakukan penelitian pada penggunaan perangkat Rangefinder yang diadaptasi bagi peralatan
Angkatan Laut AS.
Pada tahun 1920, dengan menggunakan interferensi cahaya dan versi yang lebih
berkembang dari alat sebelumnya, ia mengukur diameter bintang Betelgeuse. Dari tahun
1920 sampai 1921 Michelson dan Francis G. Pease menjadi orang pertama untuk mengukur
diameter bintang selain matahari. Mereka menggunakan interferometer astronomi di
observatorium Gunung Wilson untuk mengukur diameter bintang super raksasa Betelgeuse.
Sebuah pengaturan periskop digunakan untuk mendapatkan densified interferometer, sebuah
metode kemudian diselidiki secara rinci oleh Antoine Emile henry Labeyrie untuk digunakan
dalam“Hypertelescopes”.
Pada 1920 Michelson mulai merencanakan pengukuran definitif dari observatorium
Mount Wilson. Panjang baseline didirikan pada tahun 1924, pengukuran dilakukan selama
dua tahun untuk memperoleh nilai yang diterbitkan 299.796 ± 4 km/s.
Periode setelah 1927 ditandai dengan munculnya pengukuran baru dari kecepatan
cahaya menggunakan perangkat elektro-optik. Michelson mencari pengukuran lain tapi kali
ini dalam tabung yang dievakuasi untuk menghindari kesulitan dalam menafsirkan gambar
karena efek atmosfer. Tahun 1930, ia memulai kolaborasi dengan Francis G. Pease dan Fred
Pearson untuk melakukan pengukuran dalam 1.6 km tabung di Pasadena, california.
Michelson meninggal dengan menyelesaikan 36 dari 233 seri pengukuran percobaan.
Michelson telah banyak berkontribusi, banyak surat dikirim ke berbagai majalah ilmiah dan
lebih substansial di antara karya-karya klasik, velocity of light (1902) Gelombang cahaya
dan Penggunaannya (1899-1903), dan Studies in Optics (1927).
2.3 Jenis interferometer
1. Interferometer Michelson
Interferometer Michelson adalah salah satu jenis dari interferometer, yaitu suatu alat
yang digunakan untuk menghasilkan suatu pola interferensi. Interferometer Michelson
merupakan alat yang paling umum digunakan dalam mengukur pola interferensi untuk bidang
optik yang ditemukan oleh Albert Abraham Michelson pada tahun 1887. Sebuah
pola interferensi dihasilkan dengan membagi seberkas cahaya menggunakan sebuah alat yang

19. bernama pembagi sinar (beam splitter). Interferensi terjadi ketika dua buah cahaya yang telah
dibagi digabungkan kembali. Interferensi Michelson menghasilkan interferensi dari
pembelokkan sinar cahaya dalam dua bagian. Setiap bagian dibuat melalui bagian yang
berbeda dan membawa kembali semuanya menurut intreferensi panjang gelombang yang
berbeda.
Skema interferensi michelson
Interferometer Michelson digunakan untuk mengukur panjang gelombang
berdasarkan pergeseran salah satu cermin yang berhubungan dengan perubahan pola
interferensi yang terjadi. Dalam percobaan interferometer Michelson cahaya laser
dibagi menjadi dua oleh beam spliter, kemudian satu bagian dipantulkan ke cermin datar
1, dan satu bagian yang lain dipantulkan ke cermin datar 2, sinar refleksi dari cermin datar 1
dan 2 akan bertemu kembali di beam spliter yang kemudian difokuskan oleh lensa untuk
kemudian berinterferensi dan terdeteksi dilayar penampang. Di sini bisa
terjadi dua kemungkinan yaitu interferensi konstruktif (penguatan sinar) terjadi
ketika gelombang cahaya dalam keadan fase yang sama saling bebaur, dan interferensi
destruktif (pelemaha cahaya atau keadan gelap) terjadi ketikadua gelombang cahaya yang
memiliki beda fase 1800 saling berbaur.
Pada percobaan Michelson dan Morley, Eter diasumsikan memenuhi alam semesta
dan berperan sebagai sebuah kerangka gerak. Jika seorang pengamat bergerak terhadap eter
dengan kecepatan v, maka ia akan mengukur kecepatan cahaya sebesar c¢ dengan c¢ = c + v.
Kedua ilmuwan itupun akan mengamati ‘ether wind’ yang memiliki kecepatan relatif sebesar
v terhadap bumi. Diasumsikan bahwa v sama besar dengan kecepatan bumi mengorbit
matahari yaitu sebesar 30 km/s, maka Michelson merancang sebuah inferometer optik dengan
sensitivitas tinggi untuk dapat mendeteksi keberadaan eter ini.
Michelson dan Morley melakukan percobaan dengan menggunakan sebuah
interferometer yang diharapkan dapat menghasilkan pola interferensi. Interferensi terjadi

20. ketika dua gelombang datang bersama pada suatu tempat, agar hasil interferensi dapat
diamati maka syarat yang harus dipenuhi adalah dua sumber cahaya harus koheren keduanya
memiliki beda fase yang selalu tetap (memiliki frekuensi dan amplitudo harus sama). Dasar
pemikiran Michelson adalah sebagai berikut :
Keterangan : T = sinar
M1M2 = cermin datar
M = beam spliter
S = layar
Sinar yang berasal dari sumber setelah melewati c2, terbagi menjadi dua gelombang,
satu ditransmisikan menuju c1 tanpa perubahan fase. Oleh c1 dipantulkan lagi menuju
c1 dengan mengalami loncatan fasa 180o, kemudian oleh ct dipantulkan menuju layar dengan
fase yang sama seperti cahaya dari sumber munuju ct yang kedua dipantulkan menuju oleh
ct menuju c2 mengalami loncatan fasa 180o, oleh c2 dipantulkan menuju ct juga dengan
loncatan 180o kemudian oleh ct ditransmisikan menuju layar (disebut berkas).
Berkas dua fasanya sama dengan gelombang dating dari sumber c1, jadi berkas 1 dari
berkas 2 adalah cahaya berasal dari c1 dan c2 yang koheren karena beda fasanya tetap yaitu
00 (karena berkas 1 fasanya sama dengan berkas 2). Hal ini akan menimbulkan pola
interferensi pada layar, apabila c1 dan c2 saling tegak lurus, efeknya sama dengan sinar yang
jatuh pada udara dengan ketebalan (c1 – c2). Jadi apabila c2 (cermin ke-2) digeser-geser akan
terjadi kolom udara (c1 – c2) akibatnya akan terjadi perubahan pola interferensi layar, apabila
dengan menggeser c2 mengakibatkan terang pertama berubah menjadi pusat pola cahaya
bolak-balik, dengan kata lain ∆L berubah sebesar ½λ, jadi 2∆L = λ, ∆L = n½ λ. Jika ada n
perubahan pola interferensi maka :
∆L = n ½ λ atau d sin θ = n λ
Dimana :
λ = panjang gelombang sinar
∆ = pergeseran cermin (c1 – c2)
n = jumlah pola interferensi yang hilang atau muncul
2. Interferometer Mach Zhender
Interferensi optikal adalah interaksi antara dua atau lebih gelombang cahaya yang
resultanya bervariasi terhadap komponen pembentuknya. Pada interferensi berlaku prinsip
superposisi, dan menghasilkan pita cahaya terang dan gelap yang disebut frinji. Pita terang

21. terjadi ketika sejumlah gelombang bersama-sama menghasilkan intensitas maksimum dan
disebut interferensi konstruktif. Sebaliknya pita gelap terjadi bila sejumlah gelombang cahaya
menghasilkan intensitas minimum yang disebut interferensi destruktif. Secara keseluruhan
distribusi frinji yang dihasilkan dari fenomena interferensi. dikenal dengan pola interferensi.
Pola interferensi ini terbentuk bila dua atau lebih gelombang berasal dari sumber yang sama.
Interferometer ini ditemukan oleh Ludwig Mach dan Ludwig Zehnder pada tahun
1891-1892. Apabila suatu sumber cahayn koheren diarahkan pada beam splitter melalui
collimated beam, maka beam splitter pertama membagi sinar menjadi dua yaitu sinar yang
direfleksikan ( dipantulkan ) dan sinar yang ditransmisikan (diteruskan). Berkas sinar pertama
diarahkan menuju beam spliter kedua yang kemudian diteruskan ke cemrin ojek dan terpantul
kembali ke beam splitter kedua kemudian ke beam splitter ketiga terus ke detektor dan
berkasnya dinamakan berkas objek.
Untuk berkas sinar yang kedua dipantulkan sedemikian rupa oleh cermin menuju
beam splitter ketiga kemudian dipantulkan ke detektor dan berkasnya disebut berkas
referensi. Frinji hasil kedua berkas akan dideteksi oleh detector dan direkam.
3. Interferometer Fabry Parrot
Interferometer Fabry - Parot, yang dirancang pada tahun 1899 oleh C. Fabry dan A.
Perot, merupakan peningkatan yang signifikan atas interferometer Michelson. Dalam
interferometer ini, kedua gelombang yang berinterferensi diperoleh dengan jalan membagi
intensitas gelombang semla. Interferometer ini merupakan perbaikan lebih lanjut dari
interferometer Michelson, yang sangat berguna dalam pengukuran indeks bias dan jarak.
Prinsip kerja dari percobaan yang dilakukan oleh A. Perot telah menghasilkan beberapa
variasi konfigurasi. Agar pola interferensi berupa lingkaran – lingkaran terang gelap dapat
terjadi, maka hubungan fase antara gelombang – gelombang di sembarang titik pada
interferensi haruslah koheren.
(b) Gambar Interferometer
Mach Zhender
(a) Gambar Pola Frinji yang
dihasilkan

22. Interferometer Fabry – Perot dibangun dengan menggunakan dua pla sejajar yang
permukaannya sangat reflektif dan pada umumnya dipisahkan oleh udara. Dua buah plat kaca
dipisahkan dengan jarak d yang mempunyai sifat untuk memantulkan pada permukaannya.
Gelombang keluar dari plat setelah banyak mengalami banyak refleksi, selanjutnya
dikumpulkan oleh lensa dan gambar dapat diobservasi pada sebuah layar. Keakurasian oleh
lensa interferometer dapat mengukur panjang gelombang dari cahaya yang disebut chromatic
resolving.
2.4 Tokoh yang membantu Michelson
1. Edward Williams Morley
Edward Williams Morley lahir pada tanggal 29
Januari 1838 di Newark, AS. Ahli kimia Amerika
yang terkenal karena kolaborasinya dengan
fisikawan Michelson dalam upaya untuk mengukur
gerakan relatif dari Bumi melalui hipotetis eter.
Morley lulus dari Williams College pada tahun 1860
dan kemudian melanjutkan studi ilmiah dan teologis. Dia
masuk di Congregational di Ohio pada 1868 dan pada
tahun berikutnya bergabung dengan fakultas Western Reserve College, pindah ke Cleveland
pada tahun 1882 dan menjadi pengajar Western Reserve University. Dia terus mengajar di
sana sampai ia pensiun pada tahun 1906. Dari 1873-1888 ia juga mengajar di Cleveland
Medical School.
Penelitian pribadi Morley berpusat pada pertanyaan yang memerlukan penentuan
tepat dari kepadatan dan berat atom dari berbagai gas, terutama oksigen. Reputasinya sebagai
eksperimen terampil menarik perhatian Michelson. Pada tahun 1887 Abraham Michelson dan
(c) Gambar Interferometer
Fabry Parrot

23. Edward Williams Morley melakukan percobaan yang dikenal sebagai percobaan Michelson-
Morley. Hasil ini merupakan langkah besar menuju ke arah teori relativitas khusus Albert
Einstein . Morley meninggal pada 24 Februari 1923.
2. Francis Gladheim Pease
Francis Gladheim Pease (14 Januari 1881) adalah seorang astronom Amerika. Ia
bergabung dengan Observatorium Yerkes di Wisconsin, di mana ia adalah seorang pengamat
dan ahli optik. Di sana ia dibantu George W. Ritchey. Pada tahun 1908 ia menjadi astronom
dan pembuat instrumen di Observatorium Mount Wilson. Salah satu desainnya adalah 100-
inch (2.500 mm) teleskop di observatorium itu, dan 50 kaki (15 m) interferometer yang
digunakan untuk mengukur diameter bintang.
Dia adalah seorang asisten lama untuk Albert A. Michelson. Pada tahun 1920,
Michelson dan Pease mampu menggunakan interferometer Michelson bintang yang dipasang
pada 100 inci (2.500 mm) teleskop di Mt. Wilson untuk mengukur diameter sudut
bintang Betelgeuse. Perkiraan mereka dari 0,047 "sangat dekat dengan nilai yang telah
diprediksi Eddington.
Dia kemudian terlibat dalam desain 200-inch (5100 mm) Hale
Telescope di Observatorium Mount Palomar. Pada tahun 1928 ia membuat penemuan
pertama dari planet nebula dalam gugus bola, yang kemudian disebut Pease 1.
Kawah Pease pada Bulan dinamai menurut namanya. Ia meninggal pada tanggal 7 Februari
1938.
3. Dr. Frederick Stark Pearson
Dr. Frederick Stark Pearson adalah anak dari
Ambrose dan Hannah (Edgerly) Pearson. Dia lulus dari
Tufts University pada tahun 1883 dengan AMB dan
menerima gelar AMM satu tahun kemudian. Sebelumnya,
selama satu tahun (1879-1880), ia adalah instruktur
di bidang kimia di Massachusetts Institute of Technology,
kemudian (1883-1886), ia instruktur dalam matematika
dan diterapkan mekanik di Tufts College. Dari perguruan
tinggi, ia melanjutkan untuk mengembangkan sistem transportasi listrik di Boston dan dengan
trem bertenaga listrik. Pada tahun 1894 ia diangkat menjadi kepala insinyur untuk Jalan

24. Kereta Api Metropolitan di New York City. Pearson membangun reputasi sebagai seorang
insinyur listrik yang inovatif di Amerika Serikat dan dia segera dikontrak oleh pemerintah
dan bisnis sebagai insinyur konsultasi untuk pembangkit listrik stasiun di seluruh Amerika
Utara. Seorang pria dengan keterampilan bisnis yang besar dan pandangan ke depan, dengan
para pendukung keuangan. Dia melakukan proyek-proyek besar di Amerika
Utara dan Amerika Selatan.
Sementara di Kanada, ia mengembangkan hubungan dengan seorang pengacara muda
pialang saham dan agresif dalam Montreal, Quebec dengan nama James Dunn. Pearson
didorong Dunn untuk mengambil residensi di London, pada saat pasar keuangan yang paling
penting di dunia.
Dengan broker rumah Dunn underwriting dan modal yang cukup besar
memungkinkan Pearson untuk membuat kerajaan bisnis besar termasuk Perusahaan Meksiko
Tramway, Meksiko Cahaya dan Power Company di Meksiko, dan British American Nickel
Company di Kanada.
Pemerintah yang tidak stabil di Meksiko dengan suap merajalela dan pejabat publik
yang korupsi menyebabkan Pearson merasa cukup sedih. Pada akhirnya, dia kehilangan
hampir semua yang telah diinvestasikan di Meksiko. Selama 1911, ia berada di balik
pembangunan Madinah Dam di Sungai Medina yang sekarang Mico, Texas dan membangun
irigasi meliputi lebih dari 138 km².
Pada tahun 1912, ia menyelenggarakan sebuah sindikat di Hale County,
Texas dekat Plainview untuk sumur bor irigasi yang mengairi sekitar 60.000 hektare (243
km²). Selama karyanya di Texas, Pearson mendirikan kota Natalia, penamaan itu setelah
putrinya, Natalie Pearson Nicholson.
Pada tahun 1913, ia merundingkan kesepakatan dengan pemerintah Spanyol untuk
proyek hydro di Sungai Ebro dan membentuk Barcelona Traction, Light dan Power Company
untuk melaksanakan pembangunan yang selesai pada tahun 1915. Namun, Perang Dunia
I membatasi aktivitasnya.
Dia dan istrinya, Mabel Ward Pearson, kehilangan nyawa mereka pada tanggal 7 Mei 1915,
saat bepergian ke Inggris pada bisnis dan untuk mengunjungi putrinya Natalie yang kemudian
tinggal di sana. Mereka berada di kapal laut RMS Lusitania ketika torpedo di lepas pantai
selatsan Irlandia oleh Jerman U-boat U-20.

25. Pernahkah anda meliha kapal
laut dan kapal selam ? Mengapa
kapal laut yang begitu besar
dapat terapung di lautan ?
Mengapa kapal selam dapat
terapung, melayang, maupun
tenggelam di lautan ? Prinsip
apakah yang diterapkan pada
keduanya ? Siapakah yang
menemukan prinsip tersebut ?
Temukan jawabannya dalam
bab ini.
Bab iii
Mengenal Archimedes
1.1 Biografi Singkat
Archimedes
2.1