Repository of the University of Rijeka, Department of Physics
Not a member yet
242 research outputs found
Sort by
Einstein's thought experiments
No full textU diplomskom radu obrađeni su neki od najpoznatijih misaonih pokusa Alberta Einsteina. Cilj rada je analizirati te misaone pokuse i istaknuti njihovu svrhu u kontekstu filozofije fizike. Einstein, slavni fizičar dvadesetog stoljeća, prilikom postavljanja svojih revolucionarnih teorija, između ostalog koristio je misaone pokuse. Poput stvarnih, oni služe kako bi postojeće teorije potkrijepili ili opovrgnuli. U uvodnom dijelu rada upoznajemo koncept misaonih pokusa; što oni jesu, njihov povijesni razvoj, svojstva te klasifikaciju. Okosnica rasprave je knjiga Misaoni pokusi J.R. Browna, suvremenog filozofa znanosti. Uz njega, filozofijom misaonih pokusa te filozofskim pristupom Einsteinovu radu bavi se i J.D. Norton, također suvremeni filozof znanosti. Stajališta Browna i Nortona o tome što misaoni pokusi jesu i kako ih klasificiramo razlikuju se. Naime, Brown smatra kako nije moguće ponuditi jasnu definiciju što su misaoni pokusi, već ih prepoznajemo na konkretnom primjeru, dok ih Norton svodi na gole argumente. Nakon uvoda slijedi odlomak o životu A. Einsteina, u kojem je predstavljen njegov specifičan način razmišljanja, s naglaskom na fiziku. Poznato je da je od malih nogu bio opčinjen fenomenima iz svakodnevice, čemu svjedoči i poznata anegdota o petogodišnjem Albertu koji se prvi puta susreće s kompasom te već tada shvaća da mora postojati nešto u praznom prostoru što djeluje na magnetnu iglu. Osim interesa za prirodne znanosti, Einstein također vrlo rano pokazuje i interes za filozofiju, čitajući djela poznatih filozofa čijem utjecaju svjedočimo u njegovu daljnjem stvaralaštvu. Kako sam ističe, on nije filozof, ali svoje filozofske stavove vješto implementira u teorijama, što ga izdvaja u moru fizičara i otvara prostor za stvaranje novih, tada nezamislivih, teorija. Zanimljiva je činjenica da se Einstein ne opredjeljuje za jednu filozofsku poziciju već ostaje dosljedan svom primarnom cilju - objašnjenu prirodnih fenomena, te pritom upotrebljavajući filozofsku poziciju koja najbolje odgovara opisu stvarnosti. Zbog te nedosljednosti često ga se proziva filozofskim oportunistom. U četvrtom odjeljku ukratko je prikazan razvoj teorija: specijalne i opće teorija relativnosti te kvantne mehanika. Motivacija za njihovo stvaranje bili su problemi koje, tada dominantne teorije, klasična mehanika i Maxwellova elektrodinamika, nisu mogle objasniti.
U petom odjeljku su predstavljeni Einsteinovi misaoni pokusi. Impresivan je broj misaonih pokusa koje je osmislio, ali budući da nije moguće smisleno i detaljno obuhvatiti sve, u radu je izdvojeno
šest najpoznatijih: Einsteinovi satovi (relativnost istovremenosti), lov zrake svjetlosti, magnet i zavojnica, Einsteinovo dizalo, zračenje crnog tijela te paradoks Einsteina, Podoslog i Rosena ili EPR paradoks. Detaljno je izložena analiza pojedinog misaonog pokusa sa stajališta spomenutih filozofa znanosti, Browna i Nortona, te L. Landaua, teorijskog fizičara dvadesetog stoljeća. Posljednji odjeljak rada donosi kratak pregled iznesenih stavova te iskazuje kako misaoni pokusi zaslužuju posebno mjesto unutar fizike, ravnopravno sa stvarnim pokusima, budući da ih često, iz više razloga, nije moguće izvesti u stvarnosti, a sudeći prema Einsteinovom primjeru, očito imaju važnu ulogu u znanosti
Photocatalytic properties of zinc oxide prepared by thermal degradation of the celulose template
No full textCilj ovog rada je priprema, karakterizacija i istraživanje fotokatalitičkih svojstava i) hi- bridnih materijala na osnovi celuloze i cink oksida (ZnO), i ii) ZnO struktura koje smo dobili žrtvovanjem polimernog predloška termičkom degradacijom organske (polimerne) komponente prethodno priremljenog hibrida. Hibridne materijale smo pripremili na- rastanjem ZnO na dva različita celulozna predloška, Sodra Green T i UPM Conifer, putem termičke depozicije atomskih slojeva (t-ALD) i plazmom potpomognute ALD (PEALD) metode. Pri tome smo primjenili standardne procesne uvjete za rast 50 nm filma ZnO na silicijevom supstratu. Dobivene hibride ZnO i celuloze smo kalcini- rali jedan sat u programibilnoj peći Carbolite Gero do 700 ◦C s namjerom dobivanja čistog ZnO. Uzorke smo karakterizirali pomoću pretražnog elektronskog mikroskopa s emisijom polja (FE-SEM), spektroskopije fotoelektrona rendgenskim zrakama (XPS) i masene spektrometrije sekundardnih iona (SIMS). FE-SEM slike su pokazale da kalci- nirani uzorci imaju veću aktivnu površinu kao posljedica nastanka poroznih tubularnih struktura sastavljenih od sinteriranih nanočestica ZnO. Iz XPS spektara je vidljiva prisutnost veće količine reaktivnih OH grupa kod ZnO deponiranog na celulozi Sodra Green T što ukazuje na bolje fotokatalitičke aktivnosti. Za razliku od silicijevih sups- trata, gdje pod primjenjenim procesnim uvjetima t-ALD i PEALD metoda narastaju 50 nm filmovi ZnO, SIMS spektri su potvrdili da je brzina rasta ZnO na celuloznim pred- lošcima pod analognim uvjetima veća kod filmova dobivenih s termičkim ALD-om. U ispitivanju fotokatalitičke aktivnosti smo koristili metil oranž (MO) kao modelni organ- ski polutant te smo pomoću UV/Vis spektrofotometra pratili promjene u apsorbanciji otopine MO. Nakon kalcinacije hibridnih materijala, dobiveni uzorci ZnO su pokazali jaku fotokatalitičku aktivnost. Unutar 80 min dolazi do potpune mineralizacije i deko- lorizacije MO, dok prije kalcinacije uzoraka unutar 240 min nije došlo do dekolorizacije niti do mineralizacije MO. ZnO deponiran na celulozi Sodra Green T putem t-ALD i PEALD metoda ima gotovo istu fotokatalitičku aktivnost neovisno o metodi depozi- cije. ZnO deponiran na celulozi UPM Conifer putem t-ALD metode se pokazao boljim fotokatalizatorom od onog pripremljenog putem PEALD metode.The aim of this work is to prepare, characterize and investigate the photocatalytic properties of hybrid materials based on i) cellulose and zinc oxide (ZnO), and ii) ZnO structures obtained by a polymer templated thermal decomposition of the previously prepared ZnO/cellulose hybrids. The hybrid materials were prepared by growing thin films ZnO on two different cellulose substrates, Sodra Green T and UPM Conifer, using thermal atomic layer deposition (t-ALD) and plasma-assisted atomic layer deposition (PEALD) methods. In doing so, we applied standard process conditions for the growth of a 50 nm ZnO film on a silicon substrate. The hybrids were calcined for one hour in a programmable Carbolite Gero furnace at 700 ◦C with the intention of obtaining pure ZnO. The samples were characterized using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and secondary ion mass spectrometry (SIMS). FE-SEM images showed that calcined samples have a larger active surface area as a result of the formation of solid porous tubular structures. The XPS spectrum shows the presence of a larger amount of reactive surface OH groups in ZnO precipitated on Sodra Green T cellulose, indicating better photocatalytic activities. In contrast to silicon substrates, where 50 nm ZnO films grow under the applied t-ALD and PEALD processing conditions, SIMS spectra confirmed that the growth rate of ZnO on cellulose templates under analog conditions is higher in films obtained by t-ALD. In the study of photocatalytic activity of the samples, we used methyl orange (MO) as a model organic pollutant. Changes in the absorbance of the MO solution were monitored using a UV / Vis spectrophotometer. After calcination of the hybrid materials, the resulting ZnO showed strong photocatalytic activity; within 80 min there is a complete mineralization and decolorization of MO, while before calcination of samples within 240 min there was no discoloration or mineralization of MO. ZnO deposited by the t-ALD and PEALD methods on Sodra Green T show almost the same photocatalytic activity. ZnO deposited on UPM Conifer cellulose by the t-ALD method proved to be a better photocatalyst than that prepared by the PEALD method
Secondary ion mass spectometry
No full textU ovom radu opisana je masena spektrometrija sekundarnih iona (SIMS) te njene prednosti u odnosu na druge spektrometrijske tehnike. Objašnjeni su osnovni principi na kojima se zasniva ova tehnika, kao što su stvaranje sekundarnih iona i erodiranje uzorka. Navedeni su različiti načini rada kod masene spektrometrije sekundarnih iona i mogućnosti svakoga od njih. Također su opisane i komponente potrebne za SIMS analizu, odnosno osnovni dijelovi SIMS instrumenta. Na kraju su dani primjeri koji pokazuju koje sve informacije o uzorcima i u kojem obliku možemo dobiti ovom tehnikom
Asimptotske simetrije u teoriji polja
No full textWe review the topic of asymptotic symmetries in the Abelian gauge theories. The asymptotic symmetry group is derived in both spatial and null infinity. The analysis of the asymptotic symmetries at spatial infinity is done in the Hamiltonian approach, while the analysis at null infinity is done in the gauge fixing approach. We also work out the connection between results obtained at the
spatial and null infinity and show how the gauge parameters used in spatial infinity combine to form the asymptotic symmetries of null infinity. Moreover, Ward identity is shown to correspond to the leading order of the soft photon theorem. These results shed new light on the problem of infrared divergences of QED, so we also review this problem and show how to appropriately dress
charged particle states in order to remove the IR divergences. The last part of the thesis is dedicated to the memory effects. We derive two types of memories, that is kick and displacement memories. We also show the connections among asymptotic symmetries, soft theorems and memory effects
Laws of black body radion
No full textSvako tijelo, zbog temperature koju posjeduje, zrači elektromagnetske valove. Čvrsta tijela različitih temperatura emitiraju kontinuirane spektre različitih intenziteta zračenja. Idealizirano čvrsto tijelo koje emitira (apsorbira) zračenje opisuje se modelom crnog tijela. Krajem 19. stoljeća, fizičari su, koristeći klasičnu teoriju termodinamike i magnetizma, pokušali objasniti eksperimentalne rezultate zračenja čvrstih tijela. Međutim, za dobar opis modela crnog tijela bila je potrebna nova teorija – kvantna teorija, čiji je začetnik Max Planck. Planck je zračenje crnog tijela objasnio pod pretpostavkom kvantizacije energije, tj. da atomi emitiraju ili apsorbiraju elektromagnetsko zračenje jednako cjelobrojnom višekratniku najmanje količine energije (kvantu). U ovom radu dat ćemo kratak pregled klasičnog i kvantnog modela zračenja crnog tijela, koristeći Planckovu teoriju izvest ćemo Wienov i Stefan-Boltzmannov zakon, te ćemo, na kraju, dati primjer zračenja čvrstog tijela mjerenjem spektra koji emitira žarulja sa žarnom niti
Application of Mathematica package in physics
No full textRad se bavi proučavanjem mogucćosti primjene programskog paketa Mathematica u klasičnoj mehanici. Posebno smo se bavili centralnim silama. Izvedene su diferencijalne jednažbe za problem dva tijela m, analitički i primjenom programskog paketa Mathematica. Razvili smo Mathematica paket dva tijela te ga koristili pri numeričkom rješavanju jednažbi koje opisuju problem dva tijela i perturbirani problema dva tijela. Također je riješen problem vise tijela numerički preko 2:NZ i Newtonovog zakona gravitacije za sustav Sunce-Zemlja-Mjesec i sustav Sunce-Zemlja- Mars-Jupiter te su rješenja za pojedina tijela uspoređena sa onima dobivenim kad se zanemare utjecaji ostalih tijela i promatra se samo problem dva tijela. Na kraju je paket dvatijela.m primjenjen na problemu dva tijela kada medu njima djeluje sila oblika F(r) = k rn za nekolio razlicitih vrijednosti n i pocetnih uvjeta te su nacrtani
grafovi efektivne potencijalne energije i putanje tijela
Raman spectroscopy
No full textRamanova spektroskopija je spektroskopska tehnika temeljena na Ramanovom efektu. Njome se proučavaju vibracijska i rotacijska stanja molekula što se koristi i za njihovu identifikaciju. U prvom dijelu rada dan je teorijski opis efekta, drugom dijelu eksperimentalni postav i način kalibracije, a u trećem su prikazani način i rezultati analize uzoraka sumpora i aspirina. Korištenjem uređaja za precizno jetkanje i naprašivanje napravljena je nanostruktura zlato-paladij na kojoj je ispitano dobivanje površinski pojačanog Ramanova raspršenja. Mjerenja su napravljena na uređaju koji je konstruiran kao dio diplomskog rada
How animals see
No full textU životinjskom svijetu, trećina svih poznatih životinjskih vrsta nema nikakav organ za detekciju svjetlosti iz okoline, a ostatak životinja ima ili točkaste primitivne oči ili složen sustav organa i živčanih stanica za detekciju i interpretaciju svjetlosti iz okoline. U ovome radu uspoređene su leće, fotoreceptori i posebni mehanizmi koji osiguravaju osjetilo vida u čovječjem i životinjskom oku.
Usporedba čovječjeg i životinjskog oka može se svesti na usporedbu dva sustava koji imaju glavnu ulogu u formiranju slike okoline. Jedan od njih je optička građa oka. Dok neke životinje imaju optičku građu oka gotovo identičnu kao čovjek, puno ih se uvelike razlikuje. Glavna je podjela optičke građe životinjskog oka na komorne i složene oči, gdje su komorne oči najsličnije čovječjem oku. Životinjske oči ne sadržavaju uvijek leću, a mogu imati i zrcalo kao optički sustav pa se ne oslanjaju samo na lom svjetlosnog snopa za formiranje slike, već mogu koristiti i refleksiju. Drugi sustav važan za poredbu je mrežnica. Mrežnica je složen sustav fotoreceptora s pigmentima i živčanim, stanicama kao što su neuroni i gangliji. Dok je čovječja mrežnica građena od štapića i četiri spektralne klase čunjića, životinjska mrežnica može sadržavati samo štapiće ili samo čunjiće. Ovisno o broju spektralnih klasa čunjića u mrežnici osjet boja može biti monokromatski, dikromatski, trikromatski i tetrakromatski. Jedna od sposobnosti u osjetu vida koji većina životinja ima, ali kod čovjeka nije prisutna je sposobnost detektiranja polarizirane svjetlosti. Dok je većina životinja sposobna detektirati linearno polariziranu svjetlost, neke životinje koje žive u vodi mogu detektirati i kružno polariziranu svjetlost
Meteors and plasma physics
No full textPutanja meteora kroz Zemljinu atmosferu drugačija je za svaki pojedini meteor ovisno o masi i brzini meteorida koji ga je uzrokovao. Tijekom prolaska kroz atmosferu razlikuju se 5 režima: orbitalno gibanje, predgrijavanja, ablacija, tamni let i naposlijetku
udar o Zemljinu površinu. Poznate su različite metode promatranja takvih pojava čijim se kombiniranjem dobiva kompletan skup podataka o pojedinom meteorskom pljusku. Neki od parametara koji su spomenuti u ovom radu su: zenitna satna frekvencija, populacijski indeks i indeks mase te prostorna gustoća meteora. Meteoridi ulazeći u Zemljinu atmosferu formiraju ionizirani trag koji reflektira radio valove. S obzirom na linijsku gustoću formiranog traga, razlikuju se overdense i underdense meteori koji se mogu promatrati na dva načina, metodom raspršenja valova unatrag i metodom raspršenja valova unaprijed. Iako se tim metodama promatra mnoštvo veličina, u ovom radu navedena je samo snaga koja dolazi do prijemnika raspršenjem valova od cijelog traga kada je on u potpunosti formiran te duljina trajanja radio odjeka
Characterization of nanoscale defects 2D layered materials
No full textNanoscale defects substantially influence electronic, optical and magnetic properties of two-dimensional transition metal dichalcogenides (2D TMDs) since surface-to-volume ratio becomes considerably great in contrast with that of their bulk counterparts. A detailed examination of domain size and morphology may provide insight into physical and mechanical properties of 2D TMDs family members. The objective of this thesis is to investigate the following morphological features: regularity of grain boundaries, domain topography and growth / nucleation centres of different geometries observed in some domains in relation to synthesis conditions and to the atomic ratio of chalcogen to transition metal in the grown samples. A pair of two-dimensional (2D) structural analogues to graphene: MoS2, WS2 as well as their heterostructure namely 2D WS2/MoS2 were synthesized on 285 and 300 nm SiO2/Si substrates by chemical vapour deposition (CVD). Three techniques were further employed to characterise the samples: X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) to identify the chemical nature, bonding state and concentration of each chemical element, Scanning electron microscope (SEM) to obtain an overview of substrate coverage, average grain size and predominant morphology of grains, and Atomic force microscopy (AFM) to investigate domain topography and thickness as well as grain boundaries of choice in one or more locations on the same grain. Both single crystal triangular domains and polycrystalline ones which contain tilt and/or mirror twin grain boundaries were characterised via SEM and AFM