Laporan Praktikum Hari/Tanggal: Senin/18 April 2011

m.k. Dasar-dasar Penginderaan Jauh Asisten : Anggi Afif M.

Kelautan Hanum

Corry

SPEKTROMETER

Oleh

Siti Khaerunisa (C54080031)

Umi Kalsum Madaul (C54080093)

BAGIAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2011

1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Cahaya merupakan suatu bagian yang sangat dibutuhkan dalam kehidupan

manusia. Kecerahan merupakan salah satu parameter yang biasa diukur dalam

berbagai kegiatan pengamatan atau penelitian, salah satunya dalam penginderaan

jauh kelautan. Nilai kecerahan menunjukkan kemampuan cahaya matahari masuk

dan terdeteksi pada suatu alat pengukur intensitas cahaya, atau berkaitan dengan

intensitas cahaya matahari yang masuk ke dalam suatu tempat atau ruang.

Diberbagai penelitian yang terkait dengan cahaya atau kecerahan, perlu

diketahui seberapa besar intensitas cahaya tersebut berada di suatu tempat. Untuk

mengetahui besar intensitas cahaya, dibutuhkan alat ukur cahaya.

Beberapa alat yang kini digunakan dalam mengukur intensitas cahaya

adalah lux meter, dan spektrometer. Lux meter digunakan untuk mengukur

intensitas cahaya dalam satuan lux, sedangkan spektrometer digunakan untuk

mengukur cahaya secara spesifik pada spektrum elektromagnetik.

Dibandingkan dengan lux meter, spektrometer memiliki beberapa

keunggulan, yaitu mampu mengukur nilai absorbansi, transmisi, reflektansi, dan

irradiansi dari suatu obyek yang diamati. Namun, sejauh ini penggunaan

spektrometer masih terbatas digunakan oleh beberapa kalangan saja, karena

harganya yang relatif mahal dan belum terlalu banyak diproduksikan.

1.2 Tujuan

Tujuan dari praktikum kali ini adalah mahasiswa dapat menggunakan

spektrometer dan mampu mengukur nilai absorbansi, transmisi, reflektansi, dan

irradiansi dari suatu obyek berupa kertas yang memiliki warna yang berbeda-beda.

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Spectrometer

Spektrometer adalah suatu alat optik yang digunakan untuk mengukur

cahaya secara spesifik pada spektrum elektromagnetik .Dengan mengukur panjang

gelombang spektrum secara tepat dapat dipelajari sifat alamiah dari sumber

cahaya. Spectrometer ini mempunyai julat rekam panjang gelombang dari 200 –

1.100 nm, dan berukuran 89.1 mm x 63.3 mm x 34.4 mm dan mempunyai berat

190 gram. Cukup ringan dan mudah digenggam tangan. Spectrometer ini juga

dilengkapi dengan Collimating lens, dan White Reflectance Standard dengan

Spectralon.Spektrometer USB4000 dibedakan oleh tingkatan elektronik : 16-bit A

/ D resolusi dengan fitur auto nulling (sebuah listrik disempurnakan gelap-sinyal

koreksi); EEPROM penyimpanan koefisien kalibrasi untuk spektrometer

sederhana start-up; 8 sinyal GPIO diprogram untuk mengendalikan perifer

perangkat; dan shutter elektronik untuk kali integrasi spektrometer secepat 3,8

mili detik . fitur berguna untuk mencegah saturasi detektor (integrasi kali lebih

cepat menggunakan Eksternal Hardware Trigger Mode, lihat USB2000 kami +

Spektrometer). Selain itu, USB4000 memiliki signal-to-noise dari 300:1 dan

resolusi optik (FWHM) berkisar 0,3-10,0 nm (tergantung pada kisi Anda dan

seleksi masuk aperture).

3. METODOLOGI

3.1 Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah

spektrometer seri USB4000, ligth sources, fibers, probes, reflection probe holder,

kertas warna, serta software Spectra Suite.

3.2 Langkah Kerja

Langkah kerja yang dilakukan sebagai berikut :

Gambar. 2. Flowchart Langkah Kerja Spektrometer

Sebelum mengambil data objek yang ingin diamati, terlebih dahulu

mempersiapkan alat pendukung yang digunakan seperti ligth sources, fibers dan

probes yang dihubungkan dengan spektrometer. Selain itu spekrotometer

dihubungkan dengan laptop melalui kabel data. Dengan menggunakan software

Spectra Suite, untuk melihat data. Setelah itu, lakukan kalibrasi dengan

mendekatkan probes pada objek yang paling gelap dan yang paling terang.

Selanjutnya dekati probes dengan objek yang ingin diamati, jarak yang digunakan

sedekat mungkin, kira-kira 2-5 cm dari objek yang diamati. Perhatikan sudut yang

digunakan pada saat pengambilan data, agar cahaya yang datang tidak terhalangi.

Untuk mendapatkan sudut yang lebih baik, digunakkan reflection probe holder,

alat ini memiliki dua bagian yang dapat mengarahkan probe pada sudut 45º dan

90º. Selanjutnya perhatikan nilai absorbansi, transmisi, reflektansi, dan irradiansi

yang dihasilkan dari objek. Kemudian simpan data dalam format *.text agar data

yang didapatkan dapat dibuka pada program yang lain.

Sambungkan spektrometer + ligth sources + fibers

dan probes

Sambungkan spektrometer dengan

laptop

Buka software Spectra Suite

Lakukan kalibrasi alat

Dekatkan probes dengan objek yang

ingin diamati

Perhatikan nilai yang didapatkan dari objek

yang diamati

Simpan data dari nilai yang didapatkan

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

347.77 426.51 503.74 579.31 653.11 724.98 794.79 862.41 927.7 990.51

-100000000

-80000000

-60000000

-40000000

-20000000

0

20000000Grafik hubungan panjang gelombang dengan irradiance

panjang gelombang (nm)

refle

ktan

si

Gambar 3. Grafik hubungan panjang gelombang dengan irradiance

Gambar tiga menjelaskan hubungan irradiance dan panjang gelombang yang menggunakan data dari hasil pengukuran dengan spektrometer. Sumber warna yang digunakan ada tiga yaitu hijau, hitam, dan putih. Warna hijau memiliki nilai irradiance maksimum yaitu sebesar 1821014.7 nm pada panjang gelombang 811.17 nm. Sehingga dapat disimpulkan bahwa warna hijau akan memiliki irradiance maksimum pada panjang gelombang 811.17 nm. Warna hitam memiliki nilai irradiance maksimum yaitu sebesar 1802928.7 nm pada panjang gelombang 812.28 nm. Warna putih memiliki nilai irradiace maksimum yaitu sebesar 1919234.6 nm pada panjang gelombang 812.28 nm. Jika dibandingkan antara tiga sumber warna tersebut akan memiliki nilai irradiace maksimum yang berbeda pada panjang gelombang yang sama yaitu 812.28 nm.

347.77 426.51 503.74 579.31 653.11 724.98 794.79 862.41 927.7 990.51

-120000000

-100000000

-80000000

-60000000

-40000000

-20000000

0

20000000Grafik hubungan panjang gelombang dengan reflektansi

panjang gelombang (nm)

refle

ktan

si

Gambar 4. Grafik hubungan panjang gelombang dengan reflektansi

Gambar empat menggambarkan hubungan reflektasi dan panjang gelombang yang menggunakan data dari hasil pengukuran dengan spektrometer. Sumber warna yang digunakan ada tiga yaitu hijau, hitam, dan putih. Warna hijau memiliki nilai reflektansi maksimum yaitu sebesar 2131606.8 nm pada panjang gelombang 812.28 nm. Sehingga dapat disimpulkan bahwa warna hijau akan memiliki reflektansi maksimum pada panjang gelombang 812.28 nm. Warna hitam memiliki nilai reflektansi maksimum yaitu sebesar 1802928.7 nm pada panjang gelombang 812.28 nm. Warna putih memiliki nilai reflektansi maksimum yaitu sebesar 1919234.6 nm pada panjang gelombang 812.28 nm. Jika dibandingkan antara tiga sumber warna tersebut akan memiliki nilai reflektansi maksimum yang berbeda pada panjang gelombang yang sama yaitu 812.28 nm.

347.77 419.72 490.42 559.76 627.65 693.97 758.63 821.52 882.53 941.57 998.52-10000

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

Grafik hubungan panjang gelombang dengan sample intensity

panjang gelombang (nm)

Refle

ktan

si

Gambar 5. Grafik hubungan panjang gelombang dengan sample intensity

Gambar lima menggambarkan hubungan panjang gelombang dengan sample intensity pada keadaan terang dari data yang diperoleh saat pengukuran menggunakan spektrometer. Sumber warna yang digunakan ada tiga yaitu hijau, hitam, dan putih. Panjang gelombang hijau terlihat dua puncak yaitu pada panjang gelombang 525.89 nm dan 746.07 nm. Hal itu menunjukkan bahwa pada panjang gelombang tersebut spektrum warna hijau akan lebih banyak memancarkan intensitas saat diberikan sumber cahaya terang. Untuk spektrum hitam hanya memiliki satu puncak intensitas yaitu pada panjang gelombang 806.9 nm. Data tersebut menunjukkan bahwa untuk sepktrum warna hitam lebih cenderung banyak memancarkan intensitas pada saat diberikan sumber cahaya terang pada panjang gelombang tersebut. Panjang gelombang putih terlihat puncaknya datar yaitu pada kisaran panjang gelombang 554.86 nm dan 750.07 nm. Hal itu menunjukkan bahwa pada panjang gelombang tersebut spektrum warna putih

akan lebih banyak memancarkan intensitas saat diberikan sumber cahaya terang. Jika dibandingkan ketiga spektrum tersebut memiliki karakteristik yang berbeda-beda dengana nilai panjang gelombang berbeda-beda juga untuk memancarkan intensitasnya kembali. Warna putih memiliki kisaran panjang geombang yang paling besar diantara dua warna lainnya.

5. PENUTUP

5.1 KESIMPULAN

Warna hijau, hitam, dan putih memiliki nilai irradiance maksimum yaitu berturut-turut sebesar 1821014.7 nm, 1802928.7 nm, dan 1919234.6 nm pada panjang gelombang 811.17 nm. Sedangkan untuk nilai reflektansi maksimumnya berturut-turtut yaitu sebesar 2131606.8 nm, 1802928.7 nm, dan 1919234.6 nm. Nilai sample inensity pada keadaan terang masing-masing warna juga berbeda. Warna hijau memiliki dua puncak yaitu pada panjang gelombang 525.89 nm dan 746.07 nm. Warna hitam hanya memiliki satu yaitu pada panjang gelombang 806.9 nm. Warna putih memiliki kisaran sample intensity pada keadaan terang yang paling banyak yaitu pada kisaran panjang gelombang 554.86 nm dan 750.07 nm.

DAFTAR PUSTAKA

Sabariah, Kahfi.2009. Spektrometer Sederhana [terhubung berkala] http://digilib.itb.ac.id/gdl (tanggal 18 April 2011).

Oceanoptics.2011. USB4000 Miniature Fiber Optic Spectrometer. [terhubung berkala] http://www.oceanoptics.com/products/usb4000. (tanggal 18 April 2011).