1a) 1a). Setiap bentuk materi dengan temperatur (T) di atas nol absolut memancarkan radiasi
inframerah sesuai dengan suhu. Ini disebut karakteristik radiasi. Penyebab dari hal ini adalah pergerakan molekul. Intensitas gerakan ini tergantung pada suhu objek. Karena gerakan molekul merupakan merupakan perpindahan perpindahan muatan muatan radiasi radiasi elektromagn elektromagnetik etik (foton (foton partikel) partikel) dipancarkan. dipancarkan. !oton bergerak dengan kecepatan cahaya dan berperilaku sesuai dengan prinsip"prinsip optik yang dikenal. !oton dapat dibelokkan difokuskan dengan lensa atau dipantulkan dari permukaan reflektif. Spektrum radiasi ini panjang gelombangnya berkisar #$"1### %&. 'ntuk alasan alasan ini radiasi ini biasanya tidak bisa dilihat dengan mata telanjang. aerah ini terletak dalam area merah dari cahaya tampak dan karena itu disebut infra"red. Termometer Termometer inframerah memiliki kemampuan untuk mendeteksi temperatur secara secara optik selama selama objek diamati radiasi radiasi energi energi sinar inframerah diukur sehingga didapatkan *ariabel fisis dalam bentuk suhu. Termome Termometer ter inframerah inframerah bekerja bekerja dengan dengan cara meradiasik meradiasikan an sinar inframerah inframerah yang yang dipancarkan dipancarkan objek sehing sehingga ga temper temperatu aturr objek objek dapat dapat dibed dibedaka akan n dengan dengan menget mengetahu ahuii jumlah jumlah energ energii infram inframerah erah yang yang dipancarkan oleh objek dan emisi nya. Selain itu desain utamanya yang terdiri dari lensa pemfokus energi inframerah pada detektor yang mengubah energi menjadi sinyal elektrik yang bisa ditunjukkan dalam unit temperatur setelah disesuaikan dengan *ariasi temperatur lingkungan lingkungan..
b). Interaksi cahaya dengan mediumnya pada termometer termometer inframerah terjadi terjadi ketika lensa fokus pada thermometer inframerah mengumpulkan energy inframerah dari objek yang memancarkan inframerah ke detektor. Kemudian detektor akan mengkon*ersi energi menjadi sebuah sinyal listrik yang menguatkan dan melemahkan dan ditampilkan dalam unit suhu setelah dikoreksi terhadap *ariasi suhu ambient. +leh karena itu Semakin panas suatu benda maka molekulnya semakin aktif dan semakin banyak energi infra merah yang dipancarkan dan ditangkap oleh detektor. c). i) Tingkat Tingkat akurasi dari thermometer thermometer inframerah inframerah kurang lebih ,o-dan berkurang jika jarak yang diukur semakin jauh akibat dari radiasi inframerah setiap benda yang ada disekitarnya tetapi respon pengukuran yang cepat dan dapat mengukur suhu antara/#o- sampai dengan ,###o-.
ii) 'ntuk memperoleh tingkat presisi yang tinggi pada alat tersebut dipasang difraktif elemen dan dihasilkan tiga titik laser koaksial untuk menghindari kesalahan pengukuran sehingga pada focal point ketiga titik tersebut menunjukkan 0spot sie2 yang paling kecil.
iii)
Pada grafik disamping menunjukkan bah4a bahan yang digunakan pada detektor mempengaruhi tingkat sensitifitasnya ketika melakukan proses sensing dimana detektor yang menggunakan PbS memiliki tingkat sensitifitas yang paling tinggi sedangkan thermopile memiliki tingkat sensiti*itas yang rendah
i*) Termometer ini dapat mengukur suhu antara/#o- sampai dengan ,###o-. 3. a) Termometer inframerah termasuk jenis pengukuran yang terfokus pada titik tertentu karena setiap objek meradiasikan inframerah dengan jumlah yang berbeda"beda sehingga termasuk kedalam pengukuran titik agar radiasi yang dipancarkan suatu objek dapat dideteksi dan ditangkap dengan tepat oleh alat tersebut.
b)
Sistem optik Termometer inframerah menangkap energi inframerah yangdipancarkan objek melalui circular measurement spot dan memfokuskannya pada detektor. Ketika thermometer inframerah diarahkan ke objek energy inframerah yang dipancarkan objek dikumpulkan dan difokuskan ke detector oleh lensa. Kemuadian detector akan mengubah energy inframerah menjadi sinyal listrik dimana sinyal listrik yang dibangkitkan kemudian diperkuat oleh amplifier kemudian sinyal diubah menjadi sinyal digital oleh 5-. Pengolahan sinyal digital mengubah sinyal menjadi harga keluaran uang sesuai dengan temperature objek dan temperature kemudian bias ditampilkan pada display. ,. a) Termometer inframerah menggunakan sinar laser yang koheren dimana cahaya tersebut menunjukkan suatu sumber cahaya yang memancarkan panjang gelombang yang diidentifikasi dari frekuensi yang sama beda fase yang konstan dan polarisasinya sehingga memiliki lebar spectral yang sempit. Selain itu thermometer inframerah menggunakan teknologi laser yang dipancarkan secara tidak kontinyu (pulsed) untuk melakukan pengukuran secara non kontak dengan tepat pada sasarannya.
b)
Sebagian besar terdiri dari lensa optik dimana lensa menerima energi infra merah yang dipancarkan dari objek pengukuran dan difokuskan menuju detektor . Pengukuran akan terjadi jika objek ukur lebih besar dari spot detektor. Selain itu rasio jarak menggambarkan ukuran tempat pengukuran pada jarak tertentu .
c) Komponen yang dibutuhkan untuk menyelaraskan karakteristik sumber cahaya dengan detektor adalah lensa pemfokus energy infra merah pada detector. Komponen ini dapat mengubah energy yang terpancarkan menjadi sebuah sinyal elektrik yang kemudian disesuaikan dengan *ariasi suhu pada lingkungan dan ditunjukkan pada unit penunjuk suhu.
PHYSICAL BASIC
Planck
Stefan
mendefinisikan
6oltmann
spektrum
7ien
elektromagnetik
dan
Kirchhoff
secara
kualitatif
mulai dan
korelasi kuantitatif untuk menggambarkan energi infra merah. The Black Body
Sebuah benda hitam adalah radiator yang menyerap semua radiasi yang masuk sehingga tidak terjadi proses refleksi atau non transmisi*ity.
Sebuah benda hitam memancarkan energi maksimum yang mungkin pada setiap panjang gelombang.
Konsentrasi
radiasi
tidak
tergantung
pada
sudut
sehingga
benda
hitam
pengukuran
adalah
dasar
temperatur
untuk
non"kontak
memahami dan
untuk
fundamental
fisik
kalibrasi
pada
inframerah
termometer. Selain itu pada hollo4 body thermal terdapat lubang kecil di salah satu ujung yang jika tubuh
dipanaskan
dan
akan
mulai
menyebar
ketika
mencapai
suhu
tertentu.
Prinsip radiasi dari black body
8ukum radiasi Planck menunjukkan korelasi dasar non"kontak pengukuran suhu yang menggambarkan radiasi tertentu spektral & ke dalam setengah ruang tergantung pada suhu T dan 9 panjang gelombang 9s
Ilustrasi berikut menunjukkan gambaran grafis dari rumus tergantung pada : dengan temperatur yang berbeda sebagai parameter.
;rafik di atas menunjukkan bentuk tipe radiasi pada temperatur yang berbeda. Seperti ditunjukkan pada suhu tinggi terlihat masih memancarkan sejumlah kecil radiasi. Teknologi pengukuran inframerah didasarkan pada hal ini.
dari suhu (T>). 8ubungan ini diakui oleh Stefan dan 6oltmann pada 1?$@ yang menggambarkan bah4a suhu dapat diukur dari sinyal radiasi. engan
meningkatnya
suhu
maksimum
radiasi
tertentu
spektral
bergeser ke panjang gelombang yang lebih pendek. Selain itu dengan mengintegrasikan intensitas radiasi spektral radiasi untuk semua panjang gelombang dari # akan didapatkan nilai radiasi yang di emisikan secara keseluruhan. Korelasi ini disebut hukum Stefan"6oltmann.
Ilustrasi grafis dari hokum Planck juga menunjukkan bah4a panjang gelombang yang digunakan untuk menghasilkan nilai maksimum emisi radiasi yang dipancarkan akan terjadi pergeseran ketika temperaturnya berubah. Sesuai dengan hokum 4ien.
imana panjang gelombang menunjukkan maksimum radiasi yang bergeser meningkatnya suhu terhadap berbagai panjang gelombang yang pendek.
dengan
