KATA PENGANTAR - repository.uph.edurepository.uph.edu/396/3/ToC.pdfvii KATA PENGANTAR . Puji syukur...

9
vii KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Tugas Akhir ini diberi judul Spektrometer Sederhana yang Terkomputerisasi”. Penyusunan tugas akhir ini bertujuan memenuhi sebagian persyaratan akademik guna memperoleh gelar Sarjana Teknik Strata Satu, Universitas Pelita Harapan, Karawaci. Penulis menyadari bahwa penyusunan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari bimbingan serta dorongan dari berbagai pihak. Oleh Karena itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Prof. Dr. Manlian Ronald A., ST., MT. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Pelita Harapan. 2. Bapak Dr. Henri P. Uranus, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Pelita Harapan dan Dosen Pembimbing, yang telah banyak meluangkan waktu dan tenaga untuk membimbing dan banyak memberikan petunjuk, serta bantuan-bantuan yang tidak ternilai selama penyusunan Tugas Akhir ini. 3. Bapak Dr. Marincan Pardede, selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu dan tenaga untuk membimbing dan banyak memberikan petunjuk, serta bantuan-bantuan yang tidak ternilai selama penyusunan Tugas Akhir ini.

Transcript of KATA PENGANTAR - repository.uph.edurepository.uph.edu/396/3/ToC.pdfvii KATA PENGANTAR . Puji syukur...

vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya,

sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Tugas Akhir ini diberi judul “Spektrometer Sederhana yang

Terkomputerisasi”. Penyusunan tugas akhir ini bertujuan memenuhi sebagian

persyaratan akademik guna memperoleh gelar Sarjana Teknik Strata Satu,

Universitas Pelita Harapan, Karawaci.

Penulis menyadari bahwa penyusunan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari

bimbingan serta dorongan dari berbagai pihak. Oleh Karena itu, penulis ingin

mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Manlian Ronald A., ST., MT. selaku Dekan Fakultas Sains

dan Teknologi Universitas Pelita Harapan.

2. Bapak Dr. Henri P. Uranus, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas

Pelita Harapan dan Dosen Pembimbing, yang telah banyak meluangkan

waktu dan tenaga untuk membimbing dan banyak memberikan petunjuk,

serta bantuan-bantuan yang tidak ternilai selama penyusunan Tugas Akhir

ini.

3. Bapak Dr. Marincan Pardede, selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak

meluangkan waktu dan tenaga untuk membimbing dan banyak memberikan

petunjuk, serta bantuan-bantuan yang tidak ternilai selama penyusunan Tugas

Akhir ini.

viii

4. Bapak Endrowednes Kuantama, M. Eng, selaku Penasehat Akademik

penulis, yang telah banyak meluangkan waktu dan tenaga untuk

membimbing dan banyak memberikan petunjuk, serta bantuan-bantuan yang

tidak ternilai selama masa kuliah dan penyusunan Tugas Akhir ini.

5. Semua dosen yang telah mengajar penulis selama berkuliah di Jurusan

Teknik Elektro Universitas Pelita Harapan.

6. Orang tua dan saudara-saudara dari penulis yang telah setia memberikan

dukungan moril dan doa yang telah diberikan.

7. Rianti dan keluarga yang telah setia memberikan doa, semangat dan bantuan

kepada penulis.

8. Hans Perdana T, yang telah meluangkan waktu dan membagikan pengalaman

selama kuliah sebagai mentor penulis di UPH.

9. Sahabat seperjuangan di Teknik Elektro UPH yang bersama-sama

mengerjakan Tugas Akhir, yaitu Hans Christianto, Kevin Michael S,

Raymond, Jason T, Andy Tjee, Billy Tirta, William Suryawirawan, Paul E

telah memberikan semangat dan bantuan kepada penulis.

10. Sahabat seperjuangan “Kiok Keras!!!” dari Prov. Kep. Bangka Belitung yang

sama-sama berjuang di bangku kuliah, khususnya Angelica Shellya, Benny

Siswanto, Christian, David Lie, Drievin Haryanto, Hendry Juhardin, Jerry,

Mendy Juniardy, Riko Cung, Risky Kurniawan, Rudy Gunawan, Ryan

Renaldi, Tommy Zhong, Yudi D. P., Viria, dan Yulia Tanasaputeri.

11. Senior Willy Wijaya, Mochammad Andriesyah yang telah memberikan

semangat dan petunjuk dalam melakukan penelitian Tugas Akhir ini.

ix

12. Semua pihak yang namanya tidak dapat disebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari kata sempurna.

Oleh karena itu, penulis menghargai adanya kritik dan saran yang membangun dari

pembaca. Semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi yang

membacanya.

Karawaci, 11 Januari 2015

Enrico Vernando

x

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL i

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR .................................. ii

PERSETUJUAN DOSEN PEMBIMBING ........................................... iii

PERSETUJUAN TIM PENGUJI ........................................................... iv

ABSTRAK ............................................................................................. v

KATA PENGANTAR ........................................................................ vii

DAFTAR ISI .......................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ............................................................................. xii

DAFTAR TABEL .................................................................................. xv

BAB I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang .................................................................... 1

1.2 Maksud dan Tujuan ............................................................. 2

1.3 Batasan Masalah................................................................... 2

1.4 Metoda Penelitian................................................................. 3

1.5 Sistematika Penulisan .......................................................... 3

BAB II. LANDASAN TEORI

2.1 Difraksi Cahaya ................................................................... 5

2.2 Grating Difraksi ................................................................... 6

2.3 Spektrum .............................................................................. 7

xi

2.4 Spektrometer ........................................................................ 8

2.5 DVD Difraction Grating ..................................................... 9

2.6 CCD Webcam ....................................................................... 11

2.7 Motor Servo ........................................................................ 12

2.8 Arduino Uno ......................................................................... 14

BAB III. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SPEKTROMETER

3.1 Membuat Spektrometer ....................................................... 16

3.2 Langkah pengambilan data dengan CCD ............................. 19

3.3 Hasil Rancangan Spektrometer Sederhana .......................... 23

BAB IV. ANALISIS DATA

4.1 Pengambilan Data Dengan Beberapa Sampel ...................... 25

4.2 Kalibrasi Spektrometer ........................................................ 27

4.3 Hasil range Pengukuran Grating ........................................ 28

4.4 Hasil Pengamatan dengan Program Spectral Work Bench .. 29

4.5 Pengamatan dengan Program MATLAB ...... ........................ 30

BAB V. KESIMPULAN DAN RENCANA PENGEMBANGAN SELANJUTNYA

5.1 Kesimpulan .......................................................................... 42

5.2 Pengembangan Selanjutnya ................................................. 43

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................ 45

LAMPIRAN ........................................................................................... 47

xii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Proses difraksi pada permukaan grating ................................... 6

Gambar 2.2 Spektrum gelombang cahaya tampak ...................................... 8

Gambar 2.3 Proses difraksi spektrum pada permukaan grating ................... 10

Gambar 2.4 Pit yang terdapat pada DVD-R ................................................. 10

Gambar 2.5 Track pada DVD-R kosong ...................................................... 11

Gambar 2.6 Tampak atas DVD-R + DL merk Verbatim .............................. 11

Gambar 2.7 Motor Servo Tower Pro tipe MG-945 ...................................... 13

Gambar 2.8 Bentuk dari Arduino Uno ......................................................... 15

Gambar 2.9 Screen capture dari uses interface Arduino IDE ...................... 15

Gambar 3.1 Proses pemantulan spektrum pada spektrometer ...................... 17

Gambar 3.2 CCD Webcam Lenovo tipe Q-350 ............................................ 17

Gambar 3.3 Potongan – potongan DVD-R yang digunakan ......................... 18

Gambar 3.4 Posisi letak potongan DVD-R yang terintenrasi dengan

motor servo ............................................................................... 18

Gambar 3.5 Skema proses pengambilan data dan pengaturan range ukur

pada spektrometer ..................................................................... 19

Gambar 3.6 User Interface program MATLAB ............................................ 20

Gambar 3.7 User Interface program online Spectral Work Bench .............. 20

Gambar 3.8 Hasil refleksi LED warna putih jenis superbright

dari grating diterima oleh CCD ............................................... 21

Gambar 3.9 Sit yang memanfaatkan rel pada jangka sorong ....................... 22

xiii

Gambar 3.10 Tempat letak cermin yang digunakan pada spectrometer

sederhana .................................................................................. 23

Gambar 3.11 Hasil rancangan spectrometer sederhana ................................. 22

Gambar 3.12 Posisi DVD-R sebagai permukaan grating pada spectrometer

sederhana ................................................................................. 22

Gambar 3.13 Kedudukan komponen berupa motor servo dan board Arduino

Uno pada spektrometer ............................................................ 25

Gambar 4.1 Hasil capture hasil dari CCD menunjukkan tidak tertangkapnya

cahaya refleksi dari grating ...................................................... 27

Gambar 4.2 Hasil capture dari CCD menunjukkan refleksi dari grating kurang

jelas terlihat karena lebar Slit yang tidak tepat. ........................ 27

Gambar 4.3 Kurva hasil dari curve fitting dengan menggunakan program

Microsoft Office Excel .............................................................. 29

Gambar 4.4 Spektrum dari sumber lampu fluorescent 8 Watt yang ditangkap oleh

spektrometer yang dibuat dan diolah dengan software Spectral Work

Bench dan Program MATLAB. ................................................. 31

Gambar 4.5 Spektrum dari sumber cahaya sinar matahari yang ditangkap

spektrometer yang dibuat dan diolah dengan software Spectral Work

Bench dan software MATLAB................................................... 33

Gambar 4.6 Spektrum dari sumber cahaya lampu mobil jenis halogen 5000K

55Watt yang ditangkap dengan spektrometer yang dibuat dan

diolah dengan software Spectral Work Bench dan software

MATLAB. .................................................................................. 35

xiv

Gambar 4.7 Spektrum dari sumber cahaya LED warna putih jenis superbright

yang ditangkap oleh spektrometer yang dibuat dan diolah dengan

software Spectral Work Bench dan Program MATLAB. .......... 37

Gambar 4.8 Spektrum dari sumber cahaya LED warna merah yang ditangkap

dengan spektrometer yang dibuat dan diolah dengan software

Spectral Work Bench dan software MATLAB ........................... 38

Gambar 4.9 Spektrum dari sumber cahaya LED warna hijau yang ditangkap

dengan spektrometer yang dibuat dan diolah dengan software

Spectral Work Bench dan software MATLAB ........................... 40

Gambar 4.10 Spektrum dari sumber cahaya LED warna biru yang ditangkap

dengan spektrometer yang dibuat dan diolah dengan software

Spectral Work Bench dan software MATLAB ........................... 41

xv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Batas warna-warna pada spektrum cahaya tampak ............................ 9

Tabel 4.1 Menujukkan ringkasan dari Lampiran II tentang

posisi puncak piksel terhadap panjang gelombang ............................. 27