Spektrometer Menggunakan Arduino: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Cahaya yang kita amati, misalnya cahaya matahari, terdiri dari cahaya dengan berbagai panjang gelombang. Juga, zat memiliki sifat menyerap cahaya dengan panjang gelombang tertentu. Jadi, jika Anda mengamati spektrum cahaya bintang jauh di bumi, Anda dapat melihat panjang gelombang mana yang diserap, sehingga Anda dapat melihat komponen gas antarbintang antara bintang dan bumi.

Kali ini saya menggunakan bola lampu mini sebagai pengganti matahari, cairan kimia sebagai pengganti gas antarbintang, dan fotodioda sebagai pengganti pengamat bumi.

Ini adalah proyek Arduino pertama saya.

Langkah 1: Gambaran Umum dan Materi

Cahaya yang dipancarkan dari sumber cahaya pertama melewati celah, setelah itu dipisahkan secara spektral oleh elemen kisi, kemudian melewati cairan kimia dan memasuki fotodetektor. Kisi berputar sedikit demi sedikit oleh motor servo. Kami akan menandai sudut rotasi kisi dan output dari fotodioda dan menyimpannya setiap kali. Arduino akan mengontrol motor servo dan menyimpan datanya.

Lensa collimating yang diperlukan untuk menghasilkan cahaya paralel dikeluarkan dari pemutar DVD Junk. Saya menggunakan pisau cukur untuk celahnya. Saya menggunakan sepotong DVD untuk kisi-kisi. Karena alur paralel ideal, gunakan bagian yang sedekat mungkin dengan keliling. Untuk menurunkan rasio roda gigi, masukkan unit katrol TAMIYA antara motor servo dan kisi. Larutan kimia disuntikkan ke dalam sel untuk analisis cahaya tampak. Tempatkan spektrometer dalam wadah plastik dan tempatkan semua sistem optik pada pelat aluminium.

Langkah 2: Sirkuit Fotodetektor

Hubungkan fotodioda ke sirkuit integrasi dan rata-ratakan output dengan Arduino. Waktu integrasi tergantung pada intensitas cahaya dari sumber cahaya. Kali ini diatur ke 20 detik. Bagian-bagian yang digunakan adalah sebagai berikut.

• NJL7502L (fotodioda)
• 74HC4066N (Sakelar Analog)
• TLC272AIP (OP Amp)
• 10kohm * 3
• 100ohm * 1
• kondensor film 0,01uF
• Kondensor film 0.1uF

Langkah 3: Perakitan

Pasang setiap bagian dan tempatkan sistem optik pada pelat aluminium. Semua bagian yang akan digunakan dicat hitam matte. Sesuaikan sumbu optik dengan hati-hati sehingga cahaya dari sumber cahaya tepat mengenai fotodetektor.

Langkah 4: Kalibrasi dan Pengukuran

Pertama kita akan mendapatkan data air. Analisis data cairan kimia sebagai rasio dengan kekuatan air. Kalibrasi panjang gelombang dilakukan dengan menggunakan tiga LED dengan panjang gelombang yang berbeda. Cairan kimia diwarnai dengan indikator Ph. Saya menggunakan HCl, C6H4(COOK)(COOH), H3PO4, deterjen cucian.

Karena garis penyerapan yang khas pada peralatan diamati, itu dihaluskan setelah dikeluarkan. Memahami prinsip spektroskop dan merakit peralatan telah menjadi pengalaman yang sangat belajar. Ini dapat diterapkan untuk pengukuran spektrum panjang gelombang LED penuh warna, dll.

Terima kasih.