BAB I
PENDAHULUAN
Sinar inframerah meliputi daerah frekuensi 1011Hz sampai 1014 Hz atau daerah panjang gelombang 10-4 cm sampai 10-1 cm. jika memeriksa spektrum yang dihasilkan oleh sebuah lampu pijar dengan detektor yang dihubungkan pada mili ampermeter, maka jarum ampermeter sedikit diatas ujung spektrum merah. Sinar yang tidak dilihat tetapi dapat dideteksi di atas spektrum merah itu disebut radiasi inframerah. Inframerah adalah radiasi elektromagnetik dari panjang gelombang lebih panjang dari cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio. Dari bahasa Latin infra, artinya "bawah", dan merah merupakan warna dari cahaya tampak dengan gelombang terpanjang.
Sinar infamerah dihasilkan oleh elektron dalam molekul-molekul yang bergetar karena benda diipanaskan. Jadi setiap benda panas pasti memancarkan sinar inframerah. Sesungguhnya setiap benda yang bersuhu di atas nol Kelvin pasti memancarkan radiasai inframerah. Jumlah sinar inframerah yang dipancarkan bergantung pada suhu dan warna benda.
Dengan menggunakan pelat-pelat potret yang peka terhadap inframerah, satelit pengamat sumber Bumi maupun mendeteksi tumbuh-tumbuhan yang tumbuh di bumi secara terinci. Ini disebabkan tumbuh-tumbuhan yang berbeda akan memancarkan jumlah dan frekuensi yang berbeda.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian Inframerah
Inframerah adalah radiasi elektromagnetik dari panjang gelombang lebih panjang dari cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio. Dari bahasa Latin infra, artinya "bawah", dan merah merupakan warna dari cahaya tampak dengan gelombang terpanjang. Radiasi inframerah memiliki jangkauan tiga "order" dan memiliki panjang gelombang antara 700 nm dan 1mm. Sinar infra merah merupakan cahaya yang tidak tampak. Jika dilihat dengan dengan spektroskop cahaya maka radiasi cahaya infra merah akan nampak pada spectrum elektromagnet dengan panjang gelombang di atas panjang gelombang cahaya merah. Dengan panjang gelombang ini maka cahaya infra merah ini akan tidak tampak oleh mata namun radiasi panas yang ditimbulkannya masih terasa atau dideteksi.
Sinar inframerah dihasilkan oleh getaran atom-atom dalam suatu molekul.Getaran atom dalam suatu molekul akan memancarkan gelombang elektomagnetik pada frekuensi-frekuensi yang khas dalam daerah inframerah. Oleh karena itu, spektroskopi inframerah dapat digunakan sebagai salah satu cara untuk mempelajari struktur molekul.
Inframerah ditemukan secara tidak sengaja oleh Sir William Herschell, astronom kerajaan Inggris ketika ia sedang mengadakan penelitian mencari bahan penyaring optik yang akan digunakan untuk mengurangi kecerahan gambar matahari dalam tata surya teleskop.
B. Ciri-ciri Inframerah
- Tidak dapat dilihat oleh manusia
- Tidak dapat menembus materi yang tidak tembus pandang
- Dapat ditimbulkan oleh komponen yang menghasilkan panas
- Panjang Gelombang pada inframerah memiliki hubungan yang berlawanan atau berbanding terbalik dengan suhu. Ketika suhu mengalami kenaikan, maka panjang gelombang mengalami penurunan.
C. Jenis-Jenis Inframerah Berdasarkan Panjang Gelombang
- Inframerah jarak dekat dengan panjang gelombang 0.75 – 1.5 µm
- Inframerah jarak menengah dengan panjang gelombang 1.50 – 10 µm
- Inframerah jarak jauh dengan panjang gelombang 10 – 100 µm
Contoh aplikasi sederhana untuk inframerah jarak jauh adalah terdapat pada alat-alat kesehatan. Sedangkan untuk inframerah jarak menengah ada pada alat untuk sensor alarm biasa, sedangkan untuk inframerah jarak dekat digunakan untuk pencitraan pandangan malam seperti pada nightscoop.
D. Kegunaan Inframerah dalam Kehidupan
Inframerah memiliki banyak kegunaan dalam kehidupan manusia, diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Bidang Kesehatan
- Mengaktifkan molekul air dalam tubuh. Hal ini disebabkan karena inframerah mempunyai getaran yang sama dengan molekul air. Sehingga, ketika molekul tersebut pecah maka akan terbentuk molekul tunggal yang dapat meningkatkan cairan tubuh.
- Meningkatkan sirkulasi mikro. Bergetarnya molekul air dan pengaruh inframerah akan menghasilkan panas yang menyebabkan pembuluh kapiler membesar, dan meningkatkan temperatur kulit, memperbaiki sirkulasi darah dan mengurani tekanan jantung.
- Meningkatkan metabolisme tubuh. jika sirkulasi mikro dalam tubuh meningkat, racun dapat dibuang dari tubuh kita melalui metabolisme. Hal ini dapat mengurangi beban liver dan ginjal.
- Mengembangkan Ph dalam tubuh. Sinar inframerah dapat membersihkan darah, memperbaiki tekstur kulit dan mencegah rematik karena asam urat yang tinggi.
- Inframerah jarak jauh banyak digunakan pada alat-alat kesehatan. Pancaran panas yang berupa pancaran sinar inframerah dari organ-organ tubuh dapat dijadikan sebagai informasi kondisi kesehatan organ tersebut. Hal ini sangat bermanfaat bagi dokter dalam diagnosis kondisi pasien sehingga ia dapat membuat keputusan tindakan yang sesuai dengan kondisi pasien tersebut. Selain itu, pancaran panas dalam intensitas tertentu dipercaya dapat digunakan untuk proses penyembuhan penyakit seperti cacar. Contoh penggunaan inframerah yang menjadi trend saat ini adalah adanya gelang kesehatan Bio Fir. Dengan memanfaatkan inframerah jarak jauh, gelang tersebut dapat berperang dalam pembersihan dalam tubuh dan pembasmian kuman atau bakteri.
2. Bidang komunikasi
- Adanya sistem sensor infra merah. Sistem sensor ini pada dasarnya menggunakan inframerah sebagai media komunikasi yang menghubungkan antara dua perangkat. Penerapan sistem sensor infra ini sangat bermanfaat sebagai pengendali jarak jauh, alarm keamanan, dan otomatisasi pada sistem.
- Adanya kamera tembus pandang yang memanfaatkan sinar inframerah. Sinar inframerah memang tidak dapat ditangkap oleh mata telanjang manusia, namun sinar inframerah tersebut dapat ditangkap oleh kamera digital atau video handycam. Dengan adanya suatu teknologi yang berupa filter iR PF yang berfungi sebagai penerus cahaya infra merah, maka kemampuan kamera atau video tersebut menjadi meningkat. Teknologi ini juga telah diaplikasikan ke kamera handphone.
- Untuk pencitraan pandangan seperti nightscoop
- Inframerah digunakan untuk komunikasi jarak dekat, seperti pada remote TV. Gelombang inframerah itu mudah untuk dibuat, harganya relatif murah, tidak dapat menembus tembok atau benda gelap, serta memiliki fluktuasi daya tinggi dan dapat diinterfensi oleh cahaya matahari.
- Sebagai alat komunikasi pengontrol jarak jauh. Inframerah dapat bekerja dengan jarak yang tidak terlalu jauh (kurang lebih 10 meter dan tidak ada penghalang)
- Sebagai salah satu standardisasi komunikasi tanpa kabel. Jadi, inframerah dapat dikatakan sebagai salah satu konektivitas yang berupa perangkat nirkabel yang digunakan untuk mengubungkan atau transfer data dari suatu perangkat ke parangkat lain. Penggunaan inframerah yang seperti ini dapat kita lihat pada handphone dan laptop yang memiliki aplikasi inframerah. Ketika kita ingin mengirim file ke handphone, maka bagian infra harus dihadapkan dengan modul infra merah pada PC. Selama proses pengiriman berlangsung, tidak boleh ada benda lain yang menghalangi. Fungsi inframerah pada handphone dan laptop dijalankan
- Pengiriman data dari ponsel tidak memakan melalui teknologi IrDA (Infra red Data Acquition). IrDA dibentuk dengan tujuan untuk mengembangkan sistem komunikasi via inframerah.
a. Kelebihan inframerah dalam pengiriman data
- Pengiriman data dengan infra merah dapat dilakukan kapan saja, karena pengiriman dengan inframerah tidak membutuhkan sinyal.
- Pengiriman data dengan infra merah dapat dikatakan mudah karena termasuk alat yang sederhana.
b. Kelemahan inframerah dalam pengiriman data
- Pada pengiriman data dengan inframerah, kedua lubang infra merah harus berhadapan satu sama lain. Hal ini agak menyulitkan kita dalam mentransfer data karena caranya yang merepotkan.
- Inframerah sangat berbahaya bagi mata, sehingga jangan sekalipun sorotan infra merah mengenai mata
- Pengiriman data dengan inframerah dapat dikatakan lebih lambat dibandingkan dengan rekannya Bluetooth.
3. Bidang Keruangan
Inframerah yang dipancarakan dalam bentuk sinar infra merah terhadap suatu objek, dapat menghasilkan foto infra merah. Foto inframerah yang bekerja berdasarkan pancaran panas suatu objek dapat digunakan untuk membuat lukisan panas dari suatu daerah atau objek. Hasil lukisan panas dapat menggambarkan daerah mana yang panas dan tidak. Suatu lukisan panas dari suatu gedung dapat digunakan untuk mengetahui dari zona bagian mana dari gedung itu yang menghasilkan panas berlebihan sehingga dapat dilakukan perbaikan-perbaikan yang diperlukan.
4. Bidang Industri
Lampu inframerah. Merupakan lampu pijar yang kawat pijarnya bersuhu di atas ±2500°K. hal ini menyebabkan sinar infra merah yang dipancarkannya menjadi lebih banyak daripada lampu pijar bisa. Lampu infra merah ini biasanya digunakan untuk melakukan proses pemanasan di bidang industry
Pemanasan inframerah. Merupakan suatu kondisi ketika energi inframerah menyerang sebuah objek dengan kekuatan energi elektromagnetik yang dipancarkan di atas -273 °C (0°K dalam suhu mutlak).
BAB III
PENUTUP
1. Kesimpulan
Dari makalah yang saya buat dapat diambil kesimpulan bahwa Sinar Inframerah adalah radiasi elektromagnetik dari panjang gelombang lebih panjang dari cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio. Radiasi inframerah memiliki jangkauan tiga "order" dan memiliki panjang gelombang antara 700 nm dan 1 mm. Sinar inframerah dihasilkan oleh elektron dalam molekul-molekul yang bergetar karena benda dipanaskan. Jadi, setiap benda panas pasti memancarkan sinar inframerah. Sesungguhnya setiap benda yang bersuhu di atas nol Kelvin pasti memancarkan radiasai inframerah. Jumlah sinar inframerah yang dipancarkan bergantung pada suhu dan warna benda.
Kondisi-kondisi kesehatan dapat didiagnosis dengan menyelidiki pancaran inframerah dari tubuh. Foto inframerah khusus disebut termogram yang digunakan untuk mendeteksi masalah sirkulasi darah, radang sendi, dan kanker. Sinar inframerah dihasilkan oleh getaran atom-atom dalam suatu molekul.Getaran atom dalam suatu molekul akan memancarkan gelombang elektomagnetik pada frekuensi-frekuensi yang khas dalam daerah inframerah. Oleh karena itu, spektroskopi inframerah dapat digunakan sebagai salah satu cara untuk mempelajari struktur molekul.
2. Saran
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan makalah ini masih jauh yang diharapkan baik dari segi isi maupun dari segi susunan kata-katanya dan perlu direvisi kembali, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang dapat membangun dari kesempurnaan makalah ini dimasa yang akan datang.
PENUTUP
1. Kesimpulan
Dari makalah yang saya buat dapat diambil kesimpulan bahwa Sinar Inframerah adalah radiasi elektromagnetik dari panjang gelombang lebih panjang dari cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio. Radiasi inframerah memiliki jangkauan tiga "order" dan memiliki panjang gelombang antara 700 nm dan 1 mm. Sinar inframerah dihasilkan oleh elektron dalam molekul-molekul yang bergetar karena benda dipanaskan. Jadi, setiap benda panas pasti memancarkan sinar inframerah. Sesungguhnya setiap benda yang bersuhu di atas nol Kelvin pasti memancarkan radiasai inframerah. Jumlah sinar inframerah yang dipancarkan bergantung pada suhu dan warna benda.
Kondisi-kondisi kesehatan dapat didiagnosis dengan menyelidiki pancaran inframerah dari tubuh. Foto inframerah khusus disebut termogram yang digunakan untuk mendeteksi masalah sirkulasi darah, radang sendi, dan kanker. Sinar inframerah dihasilkan oleh getaran atom-atom dalam suatu molekul.Getaran atom dalam suatu molekul akan memancarkan gelombang elektomagnetik pada frekuensi-frekuensi yang khas dalam daerah inframerah. Oleh karena itu, spektroskopi inframerah dapat digunakan sebagai salah satu cara untuk mempelajari struktur molekul.
2. Saran
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan makalah ini masih jauh yang diharapkan baik dari segi isi maupun dari segi susunan kata-katanya dan perlu direvisi kembali, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang dapat membangun dari kesempurnaan makalah ini dimasa yang akan datang.
Hal-hal lain yang berhubungan dengan inframerah:
1. Fotografi inframerah
Fotografi inframerah adalah suatu teknik dalam bidang fotografi untuk merekam cahaya yang oleh mata telanjang tidak dapat dilihat dan oleh karena itu diperlukan filter yang menampik hampir semua cahaya spektrum yang terlihat oleh kita dan mengijinkan cahaya inframerah (IR) untuk diteruskan masuk ke kamera, dengan catatan bahwa sensor atau film dalam kamera tersebut harus sensitif terhadap cahaya inframerah. Ketika teknik tersebut digunakan, hasil dari foto inframerah bisa menjadi foto hitam-putih yang kontras atau foto false-color, seperti contohnya warna daun yang hijau segar akan terlihat putih, pemandangan yang panas akan tampak seperti di musim salju dan seperti di dunia lain.
Kamera inframerah dapat melacak citra panas inframerah dari suatu benda. Namun penggunaan kamera digital untuk melacak radiasi panas dibatasi penyaring inframerah di dalam badan kamera, sebab bayangan yang terbentuk di sensor digital akibat pancaran inframerah dianggap bisa merusak kualitas gambar normal.
Inframerah kamera digital
Untuk Kamera digital SLR, berikut daftar kamera yang dapat digunakan untuk fotografi inframerah:
* Nikon D50 - non bedah dengan Cokin 007, Hoya R72
* Nikon D70 - non bedah dengan Cokin 007, Hoya R72, Ilford SFX200
* Nikon D70s - non bedah dengan Cokin 007, Hoya R72
* Nikon D100 - non bedah dengan Cokin 007, Hoya R72
* Nikon D200 - non bedah dengan Cokin 007, Hoya R72
* Canon 300D - non bedah dengan Cokin 007, Hoya R72, Ilford SFX200
* Canon 1D - non bedah dengan Cokin 007, Hoya R72
* Canon 1Ds - non bedah dengan Cokin 007, Hoya R72
* Canon 1Ds Mark II - non bedah dengan Cokin 007, Hoya R72
* Canon 350D - non bedah dengan Cokin 007, Hoya R72, Ilford SFX200, butuh exposure panjang.
* Canon 20D - non bedah dengan Cokin 007, Hoya R72, Ilford SFX200, butuh exposure panjang.
* Canon 5D - non bedah dengan Cokin 007, Hoya R72, butuh exposure panjang.
* Canon 30D - non bedah dengan Cokin 007, Hoya R72, butuh exposure panjang.
* Canon 400D - non bedah dengan Cokin 007, Hoya R72, butuh exposure panjang.
2. Penglihatan malam
Penglihatan malam (bahasa Inggris: night vision) adalah kemampuan untuk melihat baik dalam arti dengan kemampuan biologis atau teknologi dalam lingkungan gelap. Kemampuan penglihatan malam dapat dicapai dengan menggunakan dua pendekatan yaitu meningkatkan batas spektrum gelombang yang dapat dilihat atau meningkatkan kemampuan untuk melihat intensitas cahaya yang kurang. Pada pendekatan pertama, kemampuan penglihatan mata manusia dibatasi hanya pada batasan tertentu dalam gelombang elektromagnetik yang disebut cahata tampak. Dengan meningkatkan batas spektrum gelombang cahaya yang dapat dilihat, pengamat dapat melihat sumber-sumber cahaya tidak tampak seperti gelombang inframerah atau ultraungu. Pendekatan yang kedua, pengamat diberi kemampuang untuk melihat cahaya walaupun dalam intensitas kecil. Hal ini dapat dicapai dengan menggunakan teknologi image intensifier.
3. Spektroskopi inframerah
Spektroskopi inframerah merupakan suatu metode yang mengamati interaksi molekul dengan radiasi elektromagnetik yang berada pada daerah panjang gelombang 0.75 – 1.000 µm atau pada bilangan gelombang 13.000 – 10 cm-1.
Dasar Teori
Metode spektroskopi inframerah merupakan suatu metode yang meliputi teknik serapan (absorption), teknik emisi (emission), teknik fluoresensi (fluorescence). Komponen medan listrik yang banyak berperan dalam spektroskopi umumnya hanya komponen medan listrik seperti dalam fenomena transmisi, pemantulan, pembiasan, dan penyerapan. Penemuan infra merah ditemukan pertama kali oleh William Herschel pada tahun 1800. Penelitian selanjutnya diteruskan oleh Young, Beer, Lambert dan Julius melakukan berbagai penelitian dengan menggunakan spektroskopi inframerah. Pada tahun 1892 Julius menemukan dan membuktikan adanya hubungan antara struktur molekul dengan inframerah dengan ditemukannya gugus metil dalam suatu molekul akan memberikan serapan karakteristik yang tidak dipengaruhi oleh susunan molekulnya. Penyerapan gelombang elektromagnetik dapat menyebabkan terjadinya eksitasi tingkat-tingkat energi dalam molekul. Dapat berupa eksitasi elektronik, vibrasi, atau rotasi. Rumus yang digunakan untuk menghitung besarnya energi yang diserap oleh ikatan pada gugus fungsi adalah:
E = h.ν = h.C /λ = h.C / vE = energi yang diserap
h = tetapan Planck = 6,626 x 10-34 Joule.det
v = frekuensi
C = kecepatan cahaya = 2,998 x 108 m/det
λ = panjang gelombang
ν = bilangan gelombang
Berdasarkan pembagian daerah panjang gelombang (Tabel 1), sinar inframerah dibagi atas tiga daerah yaitu:
a. Daerah infra merah dekatb. Daerah infra merah pertengahan
c. Daerah infra merah jauh
Tabel 1. Daerah panjang gelombang
Jenis | Panjang gelombang | Interaksi | Bilangan gelombang |
Sinar gamma | < 10 nm | Emisi Inti | |
sinar-X | 0,01 - 100 A | Ionisasi Atomik | |
Ultra ungu (UV) jauh | 10-200 nm | Transisi Elektronik | |
Ultra ungu (UV) dekat | 200-400 nm | Transisi Elektronik | |
sinar tampak (spektrum optik) | 400-750 nm | Transisi Elektronik | 25.000 - 13.000 cm-1 |
Inframerah dekat | 0,75 - 2,5 µm | Interaksi Ikatan | 13.000 - 4.000 cm-1 |
Inframerah pertengahan | 2,5 - 50 µm | Interaksi Ikatan | 4.000 - 200 cm-1 |
Inframerah jauh | 50 - 1.000 µm | Interaksi Ikatan | 200 - 10 cm-1 |
Gelombang mikro | 0,1 - 100 cm | serapan inti | 10 - 0,01 cm-1 |
Gelombang radio | 1 - 1.000 meter | Serapan Inti |
Dari pembagian daerah spektrum elektromagnetik tersebut di atas, daerah panjang gelombang yang digunakan pada alat spektroskopi inframerah adalah pada daerah inframerah pertengahan, yaitu pada panjang gelombang 2,5 – 50 µm atau pada bilangan gelombang 4.000 – 200 cm-1 . Daerah tersebut adalah cocok untuk perubahan energi vibrasi dalam molekul. Daerah inframerah yang jauh (400-10cm-1, berguna untuk molekul yang mengandung atom berat, seperti senyawa anorganik tetapi lebih memerlukan teknik khusus percobaan.
Metode Spektroskopi inframerah ini dapat digunakan untuk mengidentifikasi suatu senyawa yang belum diketahui,karena spektrum yang dihasilkan spesifik untuk senyawa tersebut. Metode ini banyak digunakan karena:
a. Cepat dan relatif murah
b. Dapat digunakan untuk mengidentifikasi gugus fungsional dalam molekul (Tabel 2)
c. Spektrum inframerah yang dihasilkan oleh suatu senyawa adalah khas dan oleh karena itu dapat menyajikan sebuah fingerprint (sidik jari) untuk senyawa tersebut.
Tabel 2. Serapan Khas Beberapa Gugus fungsi
Jenis | Panjang gelombang | Interaksi | Bilangan gelombang |
Sinar gamma | < 10 nm | Emisi Inti | |
sinar-X | 0,01 - 100 A | Ionisasi Atomik | |
Ultra ungu (UV) jauh | 10-200 nm | Transisi Elektronik | |
Ultra ungu (UV) dekat | 200-400 nm | Transisi Elektronik | |
sinar tampak (spektrum optik) | 400-750 nm | Transisi Elektronik | 25.000 - 13.000 cm-1 |
Inframerah dekat | 0,75 - 2,5 µm | Interaksi Ikatan | 13.000 - 4.000 cm-1 |
Inframerah pertengahan | 2,5 - 50 µm | Interaksi Ikatan | 4.000 - 200 cm-1 |
Inframerah jauh | 50 - 1.000 µm | Interaksi Ikatan | 200 - 10 cm-1 |
Gelombang mikro | 0,1 - 100 cm | serapan inti | 10 - 0,01 cm-1 |
Gelombang radio | 1 - 1.000 meter | Serapan Inti |
Metode Spektroskopi inframerah ini dapat digunakan untuk mengidentifikasi suatu senyawa yang belum diketahui,karena spektrum yang dihasilkan spesifik untuk senyawa tersebut. Metode ini banyak digunakan karena:
a. Cepat dan relatif murah
b. Dapat digunakan untuk mengidentifikasi gugus fungsional dalam molekul (Tabel 2)
c. Spektrum inframerah yang dihasilkan oleh suatu senyawa adalah khas dan oleh karena itu dapat menyajikan sebuah fingerprint (sidik jari) untuk senyawa tersebut.
Gugus | Jenis Senyawa | Daerah Serapan (cm-1) |
C-H | alkana | 2850-2960, 1350-1470 |
C-H | alkena | 3020-3080, 675-870 |
C-H | aromatik | 3000-3100, 675-870 |
C-H | alkuna | 3300 |
C=C | alkena | 1640-1680 |
C=C | aromatik (cincin) | 1500-1600 |
C-O | alkohol, eter, asam karboksilat, ester | 1080-1300 |
C=O | aldehida, keton, asam karboksilat, ester | 1690-1760 |
O-H | alkohol, fenol(monomer) | 3610-3640 |
O-H | alkohol, fenol (ikatan H) | 2000-3600 (lebar) |
O-H | asam karboksilat | 3000-3600 (lebar) |
N-H | amina | 3310-3500 |
C-N | amina | 1180-1360 |
-NO2 | nitro | 1515-1560, 1345-1385 |
4. Sumber lain tentang inframerah
Infra merah (infra red) ialah sinar elektromagnet yang panjang gelombangnyalebih daripada cahaya nampak yaitu di antara 700 nm dan 1 mm. Sinar infra merah merupakan cahaya yang tidak tampak. Jika dilihat dengan dengan spektroskop cahaya maka radiasi cahaya infra merah akan nampak pada spectrum elektromagnet dengan panjang gelombang di atas panjang gelombang cahaya merah. Dengan panjang gelombang ini maka cahaya infra merah ini akan tidak tampak oleh mata namun radiasi panas yang ditimbulkannya masih terasa/dideteksi. Infra merah dapat dibedakan menjadi tiga daerah yakni:
Near Infra Merah………………0.75 - 1.5 µm
Mid Infra Merah..……………...1.50 - 10 µm
Far Infra Merah……………….10 - 100 µm
Contoh aplikasi sederhana untuk far infra red adalah terdapat pada alat – alat kesehatan. Sedangkan untuk mid infra red ada pada alat ini untuk sensor alarm biasa, sedangkan near infra red digunakan untuk pencitraan pandangan malam seperti pada nightscoop. Penggunaan infra merah sebagai media transmisi data mulai diaplikasikan pada berbagai perlatan seperti televisi, handphone sampai pada transfer data pada PC. Media infra merah ini dapat digunakan baik untuk kontrol aplikasi lain maupun transmisi data. Sifat-sifat cahaya infra merah:
1. tidak tampak manusia
2. tidak dapat menembus materi yang tidak tembus pandang
3. dapat ditimbulkan oleh komponen yang menghasilkan panas
Komunikasi Infra Merah dilakukan dengan menggunakan dioda infra merah sebagai pemancar dan modul penerima infra merah sebagai penerimanya. Untuk jarak yang cukup jauh, kurang lebih tiga sampai lima meter, pancaran data infra merah harus dimodulasikan terlebih dahulu untuk menghindari kerusakkan data akibat noise.
Untuk transmisi data yang menggunakan media udara sebagai media perantara biasanya menggunakan frekuensi carrier sekitar 30KHz sampai dengan 40KHz. Infra merah yang dipancarkan melalui udara ini paling efektif jika menggunakan sinyal carrier yang mempunyai frekuensi di atas. Sinyal yang dipancarkan oleh pengirim diterima oleh penerima infra merah dan kemudian didecodekan sebagai sebuah paket data biner. Proses modulasi dilakukan dengan mengubah kondisi logika 0 dan 1 menjadi kondisi ada dan tidak ada sinyal carrier infra merah yang berkisar antara 30KHz sampai 40 KHz. Pada komunikasi data serial, kondisi idle (tidak ada transmisi data) adalah merupakan logika ‘0’, sedangkan pada komunikasi infra merah kondisi idle adalah kondisi tidak adanya sinyal carrier. Hal ini ditujukan agar tidak terjadi pemborosan daya pada saat tidak terjadi transmisi data.
Sistem Transmisi Infra Merah
Semua remote kontrol menggunakan transmisi sinyal infra merah yang dimodulasi dengan sinyal carrier dengan frekuensi tertentu yaitu pada frekuensi 30KHz sampai 40KHz. Sinyal yang dipancarkan oleh pengirim diterima oleh penerima infra merah dan kemudian didecodekan sebagai sebuah paket data biner. Pada transmisi infra merah terdapat dua terminologi yang sangat penting yaitu : ‘space’ yang menyatakan tidak ada sinyal carrier dan ‘pulse’ yang menyatakan ada sinyal carrier seperti pada gambar di bawah ini
Untuk transmisi data biasanya sinyal ditransmisikan dalam bentuk pulsapulsa. Ketika sebuah tombol ditekan pada remote kontrol maka IR akan mentransmitkan sebuah sinyal yang akan dideteksi sebagai urutan data biner. Led infra merah adalah jenis dioda yang memencarkan cahaya infra merah, aplikasi sederhana penggunaan led infra merah ini adalah pada remote TV. Led infra merah pada dasarnya adalah dioda PN silicon biasa yang dikemas dalam kotak transparan. Sinar infra merah dihasilkan dari pertemuan Arsenida Galium pada led infra merah yang diberikan tegangan listrik. Led infra merah merupakan salah satu komponen elektronika yang akan mengantar arus jika dialiri bias maju. Led infra merah terbuat dari bahan Arsenida gelium atau Fosfida Galium (GaAS atau Gap), dan ditempatkan dalam suatu wadah yang tembus pandang. Untuk membedakan antara katoda dan anodanya dapat dilihat dari bentuk elektrodanya yang besar adalah katoda. Material yang digunakan dalam konstruksi led akan menentukan jenis cahaya yang diradiasikan. Apakah cahaya tampak atau cahaya tidak tampak. Sebagai contoh material GaAlAs menghasilkan cahaya infra merah (cahaya tidak tampak), sedangkan GaAsP menghasilkan cahaya tampak merah. Pada sistem ada dua jenis led yang digunakan yaitu sebagai indikator dan juga sebagai komponen pengirim cahaya infra merah. Berikut rangkaian pengirim infra merah:
Sistem Penerima Infra Merah
Sinar infra merah yang dipancarkan oleh pemancar infra merah tentunya mempunyai aturan tertentu agar data yang dipancarkan dapat diterima dengan baik di penerima. Oleh karena itu baik di pengirim infra merah maupun penerima infra merah harus mempunyai aturan yang sama dalam mentransmisikan (bagian pengirim) dan menerima sinyal tersebut kemudian mendekodekannya kembali menjadi data biner (bagian penerima). Komponen yang dapat menerima infra merah ini merupakan komponen yang peka cahaya yang dapat berupa dioda (photodioda) atau transistor (phototransistor). Komponen ini akan merubah energi cahaya, dalam hal ini energi cahaya infra merah, menjadi pulsa-pulsa sinyal listrik. Komponen ini harus mampu mengumpulkan sinyal infra merah sebanyak mungkin sehingga pulsapulsa sinyal listrik yang dihasilkan kualitasnya cukup baik. Pada perangkat ini detektor cahaya yang digunakan adalah komponen TSOP4838, dimana pada komponen ini sudah terdapat filter. Jadi detektor ini akan bekerja dengan baik jika terdapat frekuensi 38KHz.
Pada prakteknya sinyal infra merah yang diterima intensitasnya sangat kecil sehingga perlu dikuatkan. Kekuatan sinar dan sudut datang merupakan faktor penting dalam keberhasilan transmisi data melalui infra merah selain filter dan penguatan pada bagian penerimanya. Selain itu agar tidak terganggu oleh sinyal cahaya lain maka sinyal listrik yang dihasilkan oleh sensor infra merah harus difilter pada frekuensi sinyal carrier yaitu pada 30KHz sampai 40KHz. Selanjutnya baik photodioda maupun phototransistor disebut sebagai photodetector. Dalam penerimaan infra merah, sinyal ini merupakan sinyal infra merah yang termodulasi. Pemodulasian sinyal data dengan sinyal carrier dengan frekuensi tertentu akan dapat memperjauh transmisi data sinyal infra merah. Semakin besar area penerimaan maka sudut penerimaannya juga semakin besar. Kelemahan area penerimaan yang semakin besar ini adalah noise yang dihasilkan juga semakin besar pula. Suatu penerima pada sistem komunikasi cahaya harus memenuhi syarat antara lain:
1) Sensitivitas yang tinggi. Karena detektor cahaya digunakan pada suatu panjang gelombang tertentu, maka sensitivitas tertinggi terdapat pada daerah panjang gelombang yang dimaksud.
2) Respon waktu yang cepat, hal ini dimaksudkan agar sistem dapat dioperasikan pada kecepatan tinggi yang akan meningkatkan efisiensi sistem komunikasi.
3) Noise internal yang dibangkitkan detektor harus sekecil mungkin.
4) Harga yang murah dan juga mempunyai keandalan yang tinggi
Sumber:
wikipedia.org
http://kutipanbuku.blogspot.com/
Sangat bags !! :)
ReplyDeleteSaya dulu pernah bbrpa kali IR di remote TV di lihat dngan mata saya dengan cara di tempelkan di dekat IR & ditutupi dengan tangan supaya gelap & terlihat cahayanya. Apa itu berbahaya ya !??