Bank Soal Fisika SMA Relativitas Khusus

Soal

Pilgan

Lihat Pembahasan

Perhatikan alat yang digunakan pada percobaan Michelson dan Morley berikut!

Percobaan Michelson dan Morley menguji apakah dua buah cahaya yang memiliki sumber sama akan dipercepat atau diperlambat akibat keberadaan eter (aether) yang merupakan media rambat gelombang cahaya.

Dari hasil penelitian tersebut, cahaya mencapai detektor dengan waktu yang sama. Pernyataan yang tepat dari hasil percobaan ini adalah .... (pilih semua jawaban yang benar!)

A

kemungkinan terjadi kesalahan pada detektor/cermin

B

Michelson dan Morley salah memprediksi arah eter. Eter sesungguhnya tegak lurus dengan cahaya I dan cahaya II

C

cahaya tidak merambat melalui eter, melainkan bisa merambat melalui ruang hampa

D

kecepatan cahaya sesungguhnya sama untuk segala kerangka acuan

E

diperlukan detektor yang lebih sensitif untuk melakukan percobaan ini

Pembahasan:

Dahulu, ilmuwan berpikir bahwa gelombang cahaya sama seperti gelombang suara dan gelombang mekanik lain pada umumnya, memiliki media perambatan. Media perambatan ini disebut sebagai eter (aether). Eter merupakan zat hipotetikal yang keberadaannya diuji pada percobaan Michelson dan Morley.

Michelson dan Morley berpendapat bahwa eter akan bersifat seperti angin yang dapat mempengaruhi kecepatan rambat gelombang suara. Apabila angin bergerak berlawanan arah dengan arah gelombang suara, maka perambatan gelombang suara akan melambat. Sebaliknya apabila angin bergerak searah dengan arah gelombang suara, maka perambatan gelombang suara akan semakin cepat. Namun, hasil serupa tidak ditemukan pada gelombang cahaya dan eter.

Menurut teori relativitas khusus yang dikemukakan Albert Einstein, hasil yang ditemukan oleh Michelson dan Morley sudah tepat. Cahaya I dan cahaya II tidak akan dipercepat maupun diperlambat karena kecepatan cahaya adalah sama untuk setiap kerangka acuan (postulat kedua Einstein). Hal ini juga diperkuat dengan fakta bahwa gelombang cahaya tidak perlu merambat melalui media, melainkan bisa merambat melalui ruang hampa.

Jadi, pernyataan yang tepat dari hasil percobaan ini adalah cahaya tidak merambat melalui eter, melainkan bisa merambat melalui ruang hampa dan kecepatan cahaya sesungguhnya sama untuk segala kerangka acuan.