efek sagnac (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 (gps).
pemerian dan operasi
biasanya digunakan 3 kaca atau lebih sehingga berkas cahaya anti propagasi mengikuti suatu jalur tertutup seperti sebuah segitiga atau bujur sangkar.
(gambar 1) sebagai alternatif, serat optik dapat digunakan untuk mengarahkan cahaya melalui jalur tertutup.
(gambar 2) jika platform dimana interferometer cincin itu dipasang berputar, maka tepi-tepi interferensi akan berpindah dari posisinya dibandingkan jika platform itu tidak berputar.
besarnya perpindahan ini sebanding dengan kecepatan angular platform yang berputar itu.
sumbu rotasi tidak harus berada di dalam area yang ter lingkup.
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".
sagnac percaya bahwa hasilnya akan membuktikan adanya aether yang stasioner.
kenyataannya, adalah pergeseran fase ini menunjukkan perbedaan kecepatan cahaya yang tidak sejalan dengan relativitas khusus, sehingga efek ini digunakan untuk mengkoreksi perhitungan relativitas khusus.
dua tahun sebelumnya, sebagaimana disebutkan sebelumnya, max von laue sudah menunjukkan efek ini konsisten dalam kaitannya dengan relativitas khusus.
eksperimen yang dilakukan pada tahun 1911 oleh franz harress, bertujuan mengukur gerakan aether atau "fresnel drag" dari cahaya yang berpropagasi melalui gelas bergerak, pada tahun 1920 dikenali oleh laue sebagai suatu bentuk eksperimen sagnac.
tanpa menyadari adanya "efek sagnac", harress menemukan suatu "bias tak terduga" pada pengukurannya, tetapi tidak dapat menjelaskan sebabnya.
adalah jarak (panah hitam tebal pada gambar 3) pergerakan kaca pada waktu yang sama.
penghilangan dari kedua persamaan itu akan menghasilkan:
demikian pula, cahaya yang berjalan dengan arah berlawanan dari arah rotasi akan menempuh jarak kurang dari satu kali keliling lingkaran sebelum mencapai sumber cahaya dari sisi depan.
jadi waktu yang ditempuh cahaya dari arah ini untuk mencapai sumber bergerak adalah:
perbedaan kedua waktu:
untuk , dapat disederhanakan menjadi
dimana a adalah area atau luas cincin.
pada kecepatan non-relativistik, efek sagnac merupakan suatu konsekuensi sederhana dari sumber tanpa tergantung dari kecepatan cahaya.
dengan kata lain, eksperimen sagnac tidak membedakan fisika pra-relativitas dengan fisika relativitas.
fiber optic gyroscope
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