Spektrometer Menggunakan Arduino: 4 Langkah

2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2025-01-23 15:01

Cahaya yang kita amati, misalnya cahaya matahari, terdiri dari cahaya dari berbagai panjang gelombang. Juga, bahan mempunyai sifat menyerap cahaya dengan panjang gelombang tertentu. Oleh itu, jika anda melihat spektrum cahaya bintang jauh di bumi, anda dapat melihat panjang gelombang mana yang diserap, jadi anda dapat melihat komponen gas antar bintang antara bintang dan bumi.

Kali ini saya menggunakan bola lampu mini bukan cahaya matahari, cecair kimia bukan gas interstellar, dan fotodioda sebagai pengganti bumi.

Ini adalah projek Arduino pertama saya.

Langkah 1: Gambaran Keseluruhan dan Bahan

Cahaya yang dipancarkan dari sumber cahaya mula-mula melewati celah, setelah itu dipisahkan secara spektral oleh unsur kisi, kemudian melewati cecair kimia dan memasuki fotodetektor. Parutan berputar sedikit demi sedikit oleh motor servo. Kami akan menandakan sudut putaran kisi dan output fotodiod dan menjimatkan setiap masa. Arduino akan mengawal motor servo dan menyimpan data.

Kanta pelekap yang diperlukan untuk menghasilkan cahaya selari dikeluarkan dari pemain DVD Junk. Saya menggunakan pisau cukur untuk celah. Saya menggunakan sekeping DVD untuk parut. Oleh kerana alur selari sesuai, gunakan bahagian yang sedekat mungkin dengan lilitan. Untuk menurunkan nisbah gear, masukkan unit takal TAMIYA antara motor servo dan parutan. Larutan kimia disuntik ke dalam sel untuk analisis cahaya yang dapat dilihat. Letakkan spektrometer dalam bekas plastik dan letakkan semua sistem optik pada plat aluminium.

Langkah 2: Litar Photodetector

Sambungkan fotodiod ke litar pengintegrasian dan rata-rata output dengan Arduino. Masa penyatuan bergantung pada intensiti cahaya sumber cahaya. Kali ini ditetapkan pada 20 s. Bahagian yang digunakan adalah seperti berikut.

• NJL7502L (fotodioda)
• 74HC4066N (Suis Analog)
• TLC272AIP (OP Amp)
• 10kohm * 3
• 100ohm * 1
• Pemeluwap filem 0.01uF
• Pemeluwap filem 0.1uF

Langkah 3: Perhimpunan

Pasang setiap bahagian dan letakkan sistem optik pada plat aluminium. Semua bahagian yang akan digunakan dicat dengan warna hitam matte. Laraskan paksi optik dengan teliti supaya cahaya dari sumber cahaya berlaku dengan kuat pada alat fotodetektor.

Langkah 4: Penentukuran dan Pengukuran

Mula-mula kita akan mendapat data air. Analisis data cecair kimia sebagai nisbah dengan kekuatan air. Penentukuran panjang gelombang dilakukan dengan menggunakan tiga LED panjang gelombang yang berbeza. Cecair kimia diwarnakan dengan penunjuk Ph. Saya menggunakan HCl, C6H4 (COOK) (COOH), H3PO4, pencuci pakaian.

Oleh kerana garis penyerapan yang khas pada peralatan diperhatikan, ia diselaraskan setelah melepaskannya. Memahami prinsip spektroskopi dan memasang peralatan telah menjadi pengalaman belajar. Ia dapat digunakan untuk pengukuran spektrum panjang gelombang LED warna penuh, dll.

Terima kasih.