evaluasi perubahan pola speckle terhadap...

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

EVALUASI PERUBAHAN POLA SPECKLE TERHADAP

PERGESERAN SUDUT POLARIZER MENGGUNAKAN METODE

ELECTRONICA SPECKLE PATTERN INTERFEROMETRY (ESPI)

Oleh :

Agus Budiono

11071 000 031

Dosen Pembimbing :

Drs. Agoes Soetijono, MT

Surabaya, 20 Juli 2011

JURUSAN FISIKA


JURUSAN FISIKA


Laser

- Monokromatis

- koheren

- Kecerahan Tinggi

Latar Belakang

Interferometri

- Holografi

- Speckle

- Moire

Speckle

- speckle correlation

- in-plane speckle

interferometry

- shearography

Pengambilan Data

- fotografi (holographic

interferometry )

- media elektronik(ESPI)

JURUSAN FISIKA


Tujuan dari penelitian ini adalah untuk

mengetahui pengaruh pergeseran sudut polarizer

terhadap pola speckle menggunakan metode

Electronic Speckle Pattern Interferometry (ESPI).

Tujuan Penelitian

JURUSAN FISIKA


Permasalahan yang dihadapi dalam penelitian ini

adalah bagaimana mendapatkan pola frinji speckle

akibat dari hasil pengaruh pergeseran sudut polarizer.

Rumusan Masalah

JURUSAN FISIKA


1. Bahan yang digunakan plat alumunium yang di

amplas dengan ukuran 1200.

2. Sumber cahaya yang digunakan laser He-Ne.

3. Pola speckle yang diamati adalah pergeseran sudut

polarizer 0˚, 30˚, 60˚, 90˚.

4. Software yang digunakan iyalah ImageJ.

Batasan Masalah

JURUSAN FISIKA


Manfaat yang akan diperoleh pada penelitian ini

adalah dapat digunakan sebagai metode teknik validasi

data, menunjang penelitian terhadap kemajuan bidang

uji tak merusan Non-Destructive Testing (NDT) dan

membantu dalam pengembangan system Biometrika.

Manfaat Penelitian

JURUSAN FISIKA


JURUSAN FISIKA


Sumber cahaya laser,

memiliki keunggulan dibandingkan

cahaya yang dipancarkan dari

sumber cahaya lainnya. Antara

lain laser bersifat monokromatis,

kesejajaran tinggi (divergensi

kecil), Kecerahan tinggi dan

koheren.

Laser He-Ne

Medium Aktif Gas Neon

Panjang gelombang keluaran

(paling umum) 632,8

Daya 0,1 mW – 100mW

Divergensi 1 mrad

Lebar berkas 1 mm

Pulsa atau CW CW

Excitasi (pumping) Elektrik (500 – 3000 V

DC)

Polasrisasi Tak terpolarisasi atau

linier

JURUSAN FISIKA


Cahaya Terpolarisasi Bidang

Polarisasi bidang ini terbentuk hanya bila frekuensi ω dan fase awal dari

kedua gelombang sama dan berbeda fase sebesar kelipatan π radian

Medan Listrik

Ex = Eox sin (ωt – kz + 𝜙𝑜)i

Hy= Eoy sin (ωt – kz + 𝜙𝑜)j

Resultan Vektor medan listrikn

E = Ex + Ey

E ={ Eox i + Eoy j } sin (ωt – kz + 𝜙𝑜)

JURUSAN FISIKA


Speckle adalah bintik- bintik

terang gelap dari hamburan permukaan

suatu objek yang disinari oleh berkas

cahaya koheren yang saling berinterfrensi

secara acak dimana setiap bintik speckle

memberikan informasi mengenai seluruh

objkek yang disinarinya.

Pola Speckle

JURUSAN FISIKA


Berdasarkan cara terbaentuknya ada dua macam pola speckle :

a. Pola Speckle Objektif

Ukuran Speckle

dobj = 𝜆𝐿

𝑎= 𝜆𝐹

Dengan

A = 2a = luas bagian yang disinari,

L = jarak dari objek ke bidang pengamat,

F = apertur kamera,

𝜆 = panjang gelombang sinar laser yang digunakan

JURUSAN FISIKA


b. Pola Speckle Subjektif

Ukuran Speckle

dsub = 1,22.𝜆𝑙

𝑎 = 1,22 𝜆𝐹

Dengan

l = jarak lensa ke bidang pengamat,

𝛼 = 𝑎

𝑙 , adalah numerical aperture lensa

JURUSAN FISIKA


Operasi Pola Speckle ESPI

∆𝐼 = 4 𝑎2 sin ∆𝜙 2

JURUSAN FISIKA


Tranformasi Citra Digital

Tranformasi citra merupakan proses perubaha bentuk citra, baik

intensitas maupun posisi pikselnya, yang bertujuan untuk mendapatkan

suatu informasi tertentu. Secara umum tranformasi bisa dibagi menjadi

dua, yaitu tranformasi spatial dan tranformasi domain.

Tranformasi spatial yang

diubah adalah intensitas piksel

(brightness, kontras) atau posisi

piksel (rotasi, scaling,dan lain-lain)

Tranformasi domain, yaitu

proses perubahan citra dari suatu

domain ke domain lainya,

misalnya dari domain spasial ke

domain frekuensi

JURUSAN FISIKA


JURUSAN FISIKA


Persiapan Sampel

Plat

Alumunium

Ukuran Amplas

1200

Untuk mendapatkan hasil

yang baek terlebih dahulu

digunakan ukuran amplas yang

lebih kasar 120, 220, 400, 600,

800, 1000, 1200

JURUSAN FISIKA


Metodologi Percobaan

1. Sumber Cahaya (SC)

2. Beam Spliter (BS)

3. Cermin ( 𝐶1 dan 𝐶2) 4. Mikroskop Objektif (MO)

5. Polarizer (PR)

6. Plat alumunium (S)

7. CCD kamera

JURUSAN FISIKA


Metodologi Percobaan

JURUSAN FISIKA


Metodologi

Pengolahan

Citra

b) pola frinji a) pola speckle

JURUSAN FISIKA


JURUSAN FISIKA


Data Hasil Percobaan

(a) pola speckle tanpa polarizer dan pola speckle dengan pergeseran sudut polarizer

(b) 0˚, (c) 30˚, (d) 60˚, (e) 90˚.

(a) (b) (c)

(d) (e)

JURUSAN FISIKA


Konversi Warna RGB Menjadi Grayscale

(a) pola speckle grayscle tanpa polarizer dan pola speckle grayscle dengan pergeseran

sudut polarizer (b) 0˚, (c) 30˚, (d) 60˚, (e) 90˚.

(a) (b) (c)

(d) (e)

JURUSAN FISIKA


Proses Pengurangan Citra

Proses penguranga image (a) tanpa polarizer dan pergeseran sudut polarizer

(b) 0˚, (c) 30˚, (d) 60˚, (e) 90˚

JURUSAN FISIKA


Pola Frinji Hasil Pengurangan

(a) Pola frinji hasil pengurangan

JURUSAN FISIKA


Distribusi Intensitas

JURUSAN FISIKA


Pembahasan

Dari hasil pengolahan citra didapatkan data hasil pola frinji

speckle sebagai berikut :

Citra hasil pengurangan pergeseran sudut polarizer (a) 0˚, (b)30˚,(c) 60˚, dan (d) 90˚

(a) (b) (c) (d)

JURUSAN FISIKA


(a) 0˚

(a) 30˚

JURUSAN FISIKA


(a) 60˚

(a) 0˚

JURUSAN FISIKA


JURUSAN FISIKA


Kesimpulan

Dari hasil analisa data dan pembahasan yang telah dilakukan

maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut :

1. Dengan menggunakan software ImageJ pada evaluasi pola speckle

nampak bahwa Distribusi Intensitas akibat pengaruh pergeseran sudut

polarizer dapat dianalisa.

2. Tidak ada pergeseran fase akibat pengaruh pergeseran sudut

polarizer pada pola speckle.

3. Distribusi intensitas akibat pergeseran sudut polarizer sangat sensitif.

4. Distribusi Intensitas antara pergeseran sudut 0˚, 30˚, 60˚, 90˚ secara

berurutan semakin menurun.

JURUSAN FISIKA


Saran

Untuk pekerjaan penelitian selanjutnya penulis

menyarankan :

1. Menggunakan bahan yang lebih reflektif dan dengan

permukaan objek yang lebih halus.

2. Pengukuran OPD (Optical Part Difference) lebih teliti,

yaitu lokasi peletakan detektor CCD dan sumber cahaya.

3. Pembuatan software operasi poal speckle dan interface

dalam pengambilan data pola speckle.

JURUSAN FISIKA


evaluasi perubahan pola speckle terhadap...

Documents