Efek Sagnac
Efek Sagnac (bahasa Inggris: Sagnac effect, juga disebut "Interferensi Sagnac"), adalah suatu gejala yang dijumpai dalam interferometri yang ditimbulkan oleh rotasi. Dinamai menurut penemunya, seorang ahli Fisika dari Perancis, Georges Sagnac. Efek Sagnac muncul dengan sendirinya dalam suatu sistem yang disebut "Interferometer cincin" ("ring interferometer"). Suatu berkas cahaya dipisah menjadi dua dan kedua berkas hasilnya dibuat melalui jalur yang sama dengan arah berbalikan. Untuk membentuk suatu "cincin" jalur trajektori itu harus melingkupi suatu area. Pada waktu kembali ke titik awal kedua berkas cahaya itu diizinkan keluar dari cincin dan mengalami "Interferensi gelombang cahaya". Fase relatif dari kedua berkas yang keluar ini, dan juga posisi dari tepi-tepi/fringe interferensi, digeser sesuai kecepatan angular ("angular velocity") peralatan itu. Sistem ini juga disebut "interferometer Sagnac". Efek Sagnac ini diterapkan sehari-hari dalam giroskop laser dan giroskop fiber optic, serta sistem pemosisi global.
Sejarah
Usulan awal pembuatan suatu interferometer cincin raksasa untuk mengukur rotasi bumi dikemukakan oleh Oliver Lodge pada tahun 1897, dan kemudian oleh Albert Abraham Michelson pada tahun 1904. Mereka berharap bahwa Interferometer semacam itu memungkinkan penentuan satu dari dua ide berlawanan, yaitu (1) aether stasioner (tidak bergerak), atau (2) aether yang bergerak di permukaan bumi (sedangkan bumi tidak berputar). Jika aether bergerak maka hasilnya negatif, sedangkan jika aether stasioner hasilnya positif. Ternyata hasilnya negatif.[1][2][3] Max von Laue pada tahun 1911 meneruskan pekerjaan Michelson, dan juga menyertakan relativitas khusus dalam perhitungannya. Ia meramalkan bahwa hasil positif ( dalam order pertama v/c) akan membuktikan baik relativitas khusus dan aether stasioner, karena menurut teori-teori ini kecepatan cahaya tetap sama tanpa tergantung dari kecepatan sumbernya, sehingga waktu propagasi untuk pancaran anti propagasi tidak sama jika dilihat dari kerangka acuan inersial. Kenyataan hasil yang negatif menyanggah teori-teori itu, sebaliknya membuktikan model pergerakan aether pada bumi yang tidak berputar.[4][5] Laue membatasi penelitiannya pada kerangka-kerangka inersial. Paul Langevin (1921/35) dan yang lain menjelaskan efek ini jika dilihat dari kerangka acuan yang mengalami rotasi (bal dalam relativitas khusus maupun umum, lihat Born coordinates).[6][7]
Pada praktiknya, eksperimen pertama menggunakan interferometri untuk mengamati korelasi kecepatan angular dan pergeseran fase dilakukan oleh ilmuwan Perancis Georges Sagnac pada tahun 1913. Tujuannya untuk mendeteksi "efek gerakan relatif dari aether".[8][9]
Lihat pula
Referensi
- ^ Anderson, R., Bilger, H.R., Stedman, G.E. (1994). "Sagnac effect: A century of Earth-rotated interferometers". Am. J. Phys. 62 (11): 975–985. Bibcode:1994AmJPh..62..975A. doi:10.1119/1.17656.
- ^ Lodge, Oliver (1897). "Experiments on the Absence of Mechanical Connexion between Ether and Matter". Phil. Trans. Roy. Soc. 189: 149–166.
- ^ Michelson, A.A. (1904). "Relative Motion of Earth and Aether". Philosophical Magazine. 8 (48): 716–719.
- ^ Pauli, Wolfgang (1981). Theory of Relativity. New York: Dover. ISBN 0-486-64152-X.
- ^ Laue, Max von (1911). "On an Experiment on the Optics of Moving Bodies". Münchener Sitzungsberichte: 405–412.
- ^ Guido Rizzi, Matteo Luca Ruggiero (1981). "The relativistic Sagnac Effect: two derivations". Dalam G. Rizzi and M.L. Ruggiero. Relativity in Rotating Frames. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. arXiv:gr-qc/0305084
. ISBN 0-486-64152-X.
- ^ L.D. Landau, E.M. Lifshitz, (1962). "The Classical Theory of Fields". 2nd edition, Pergamon Press, pp. 296 - 297.
- ^ Sagnac, Georges (1913), "L'éther lumineux démontré par l'effet du vent relatif d'éther dans un interféromètre en rotation uniforme", Comptes Rendus, 157: 708–710
- ^ Sagnac, Georges (1913), "Sur la preuve de la réalité de l'éther lumineux par l'expérience de l'interférographe tournant", Comptes Rendus, 157: 1410–1413
Pranala luar
- Mathpages: The Sagnac Effect
- Ring-laser tests of fundamental physics and geophysics (Extensive review by G E Stedman. PDF-file, 1.5 MB)
- The Sagnac Effect and its Application for GPS GPS-related article by Neil Ashby