Espectròmetre amb Arduino: 4 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

La llum que observem, per exemple la del sol, consisteix en llum de diverses longituds d'ona. A més, les substàncies tenen la propietat d’absorbir la llum d’una longitud d’ona específica. Per tant, si observeu els espectres de llum estel·lar a la terra, podeu veure quines longituds d’ona s’absorbeixen, de manera que podeu veure els components del gas interestel·lar entre l’estrella i la terra.

Aquesta vegada he utilitzat una mini bombeta en lloc del sol, un líquid químic en lloc del gas interestel·lar i un fotodiode en lloc de l'observador terrestre.

Aquest és el meu primer projecte Arduino.

Pas 1: Visió general i materials

La llum emesa per la font de llum passa primer per la fenedura, després de la qual cosa és separada espectralment per l’element de reixeta, després passa pel líquid químic i entra al fotodetector. La reixa gira a poc a poc pel servomotor. Etiquetarem l’angle de rotació de la reixa i la sortida del fotodiode i estalviarem cada vegada. Arduino controlarà el servomotor i guardarà les dades.

Les lents col·limadores necessàries per produir llum paral·lela es treuen del reproductor de DVD de Junk. Vaig fer servir una fulla d’afaitar per a la ranura i vaig utilitzar un tros de DVD per a la reixa. Com que les ranures paral·leles són ideals, utilitzeu la peça el més a prop possible de la circumferència. Per reduir la relació d'engranatges, introduïu la politja TAMIYA entre el servomotor i la reixa. La solució química s’injecta a la cèl·lula per a l’anàlisi de la llum visible. Col·loqueu l’espectròmetre en un recipient de plàstic i col·loqueu tots els sistemes òptics a la placa d’alumini.

Pas 2: circuit del fotodetector

Connecteu el fotodiode al circuit integrador i prometeu la sortida amb Arduino. El temps d'integració depèn de la intensitat de llum de la font de llum. Aquesta vegada es va establir a 20 s. Les parts utilitzades són les següents.

• NJL7502L (fotodiode)
• 74HC4066N (commutador analògic)
• TLC272AIP (OP Amp)
• 10 kohm * 3
• 100ohm * 1
• Condensador de pel·lícula de 0,01uF
• Condensador de pel·lícula 0.1uF

Pas 3: Muntatge

Muntar cada part i col·locar el sistema òptic a la placa d'alumini. Totes les parts que s’utilitzaran estan pintades sobre negre mat. Ajusteu amb cura l’eix òptic perquè la llum de la font de llum incideixi fermament al fotodetector.

Pas 4: calibració i mesura

Primer obtindrem dades d’aigua. Analitzeu les dades de líquids químics com una relació amb la força de l’aigua. El calibratge de la longitud d’ona es va fer mitjançant tres LED de longitud d’ona diferents. El líquid químic està acolorit amb l’indicador Ph. He utilitzat HCl, C6H4 (COOK) (COOH), H3PO4, detergent per a bugaderia.

Atès que es va observar la línia d’absorció peculiar de l’equip, es va suavitzar després de retirar-lo. Comprendre el principi de l’espectroscopi i muntar l’equip s’ha convertit en una experiència molt aprenent. Es pot aplicar a la mesura de l'espectre de longitud d'ona del LED a tot color, etc.

Gràcies.