Percobaan Michelson – Morley

Percobaan Michelson dan Morley diawali pada tahun 1887, Albert Michelson (1852 – 1931) dan Edward Morley (1838 – 1923) melakukan suatu percobaan untuk mengukur kecepatan bumi dengan eter, yaitu suatu medium hipotetik yang dahulu diyakini diperlukan untuk membantu perambatan radiasi elektromagnetik. Dengan menggunakan interferometer Michelson, mereka berharap dapat mengamati suatu pergeseran pada pita interferensi yang terbentuk saat alat diputar 90°, untuk menunjukkan bahwa laju cahaya yang diukur pada arah rotasi bumi, atau arah lintasan orbit, berbeda dengan laju pada arah 90° terhadap arah rotasi.

Percobaan Michelson – Morley

Michelson dan Morley adalah perintis yang menggunakan contoh sederhana untuk mencoba mengukur kecepatan aliran eter, bila memang eter itu ada.

Skema Percobaan Inferometer Michelson

Dalam percobaan ini, yang ditunjukkan pada gambar diatas, satu berkas cahaya bergerak menurut arah gerak Bumi dan yang lain bergerak tegak lurus terhadap gerak ini. Perbedaan antara waktu tempuh berkas tergantung pada kecepatan Bumi dan dapat ditentukan dengan pengukuran interferensi.

Percobaan Michelson – Morley

Kita anggap interferometer tersebut diarahkan sedemikian rupa, sehingga berkas yang mengenai cermin M1 berada dalam gerak Bumi yang diandaikan. Berkas yang memantul dari pembagi berkas dan mengenai cermin M2 bergerak dengan kecepatan tertentu (relatif terhadap Bumi) yang tegak lurus terhadap kecepatan bumi. Kedua sinar dari cermin M1 dan M2 akan sampai pada pengamat. Jika ada eter yang bergerak dengan kelajuan v, maka akan timbul perbedaan waktu sebesar :

Dengan c menyatakan kecepatan cahaya.

dan L adalah jarak cermin pada pembagi sinar.

Perbedaan waktu tersebut dapat dideteksi dengan mengamati interferensi dari kedua berkas cahaya tadi. Pita interferensi yang diamati dalam kedudukan pertama haruslah mengalami pergeseran. Akan tetapi, pada kenyataannya, tidak ditemukan adanya pergeseran. Percobaan yang sama dilakukan dengan berbagai keadaan, dan hasil yang diperoleh menunjukkan tetap tidak ditemukan adanya pergeseran. Jadi, dapat disimpulkan bahwa hipotesis yang menyatakan keberadaan eter tidak benar, dalam arti bahwa eter tidak ada.

Hipotesa Percobaan Michelson dan Morley

Berdasarkan percobaan ini Michelson dan Morley menyimpulkan bahwa :

1. Hipotesa tentang eter itu tidak benar, eter itu tidak ada.
2. Kecepatan cahaya adalah sama untuk ke segala arah, tidak tergantung pada kerangka acuan inersial.