Repository of the University of Rijeka, Department of Physics
Not a member yet
242 research outputs found
Sort by
Creative thinking in the domain of early learning of scientific principles of physical phenomena and other selected subjects
No full textTema ovog diplomskog rada odnosi se na istraživanje znanstveno-istraživačke kreativnosti i povezanosti s ocjenama fizike i drugih odabranih nastavnih predmeta. Uzorak od 48 učenika predmetne nastave, koristeći EPoC-SCI test potencijalne kreativnosti, ispitan je u znanstveno-istraživačkoj domeni kreativnosti.
Dva zadatka EPoC testa potencijalne kreativnosti uključuju divergentno-istraživačko mišljenje, a druga dva uključuju konvergentno-integrativno mišljenje. Rezultati zadataka divergetnog tipa teško se mogu tumačiti kroz normalnu razdiobu te je treba izbjegavati u interpretiranju istih dok rezultati zadataka konvergentnog tipa relativno dobro slijede normalnu razdiobu.
Utvrđene su povezanosti/nepovezanosti školskih ocjena iz odgovarajućih predmeta, motiviranosti, sudjelovanja na natjecanjima, utjecaja spola i školskog razreda s rezultatima EPoC-SCI testa. Spearman's rho i Mann-Whitney U test metode su korištene pri obradi rezultata. Nije potvrđena hipoteza da će ocjene iz fizike, kemije i biologije biti pozitivno povezane s prirodoslovnim konvergentno-integrativnim mišljenjem.
Dobivena saznanja mogu biti korisna u promišljanju načina pokretanja pozitivnih promjena u nastavi fizike i prirodoslovlja općenito
Photocatalytic proprieties of zinc oxide thin films synthesized on porous structures by atomic layer deposition
No full textU radu je proučavan utjecaj tankih filmova cinkovog oksida narastanih na poroznim strukturama na fotokatalitičku razgradnju metilenskog modrila kao modelnog zagađivača u otpadnim vodama. S obzirom na to da se kemijske reakcije između fotokatalizatora i vodenih otopina odvijaju upravo na njihovoj međupovršini, fotokatalizatori velikih aktivnih površina pripremani
su postupcima elektrokemijske oksidacije aluminija u trajanju od 2 h, 4 h, i 6 h u 0,1 M fosfornoj kiselini (H3PO4) i jetkanja u trajanju od 1 h i 2 h u 85 %-tnoj H3PO4. Na dobivene porozne strukture različitih dubina sintetiziran je tanki film (25 nm) cinkovog oksida tehnikom depozicije atomskih slojeva (ALD). Elementna analiza i detaljna karakterizacija morfologije i poprečnog
presjeka uzoraka na mikro i nano-skalama provedene su pretražnim elektronskim mikroskopom (SEM), dok su njihova fotokataliticka svojstva, u cilju određivanja optimalnog fotokatalizatora, promatrana mjerenjem optičke apsorpcije UV-Vis spektrofotometrom u periodu od 200 minuta. Rezultati fotokataliticke razgradnje ukazali su na učinkovito uklanjanje bojila metilenskog modrila pod utjecajem sintetiziranih fotokatalizatora. Pojačana fotokatalitička aktivnost primijećena
je kod tankog filma cinkovog oksida sintetiziranog na uzorcima aluminija elektrokemijski oksidiranih 4 sata koji su u 200 minuta razgradili nešto više od 50 % modelnog organskog zagađivača. To možemo pripisati njihovoj pogodnoj morfologiji koja se odlikuje povećanom hidrofilnošću u odnosu na ostala 4 uzorka. Također, analizama je pokazano da uzorci jetkani
jedan sat pokazuju bolja fotokatalitička svojstva nego oni jetkani dva sata, što se može objasniti
degradacijom poroznosti struktura pri dužem nagrizanju uzorka kiselinom.Photocatalytic degradation of methylene blue, as a model pollutant in wastewaters, was studied
using zinc oxide thin films synthesized on porous structures. Given that chemical reactions
between photocatalyst and aqueous solutions take place by contact between their surface and
fluid, photocatalysts of large specific surfaces were prepared by the processes of electrochemical
oxidation of aluminium for 2, 4 and 6 hours in 0,1 M H3PO4 and etching during the period of
1 and 2 hours in 85 % H3PO4. On the obtained porous structures of different depths, a thin
film (25 nm) of zinc oxide was synthesized using the atomic layer deposition technique (ALD).
Elemental analysis and detailed characterization of morphology and cross-section on the microand
nanoscale were performed by scanning electron microscope (SEM), while the photocatalytic
properties of the sample were studied by measuring optical absorption by UV-Vis spectrophotometer
over a 200 minute time period to determine the optimum photocatalyst.
The results of photocatalytic degradation indicated the efficient removal of methylene blue
dye under the influence of synthesized photocatalysts. However, remarkable results were achieved
with samples of zinc oxide thin films synthesized on aluminium samples electrochemically
oxidized of 4 hours. These samples dissipated slightly more than 50 % of the model organic
pollutant in 200 minutes, which can be ascribed to their specific morphology with increased
hydrophilicity compared to the other 4 samples. Also, analyzes showed that samples of 1 hour
of etching showed better photocatalytic properties than those of two hours, which can be explained
by the degradation of the porosity of the structures during prolonged etching
Neutrino oscillations and OPERA experiment
No full textNeutrini su elementarne neutralne čestice koje jako slabo interagiraju s materijom. Iako su teoretizirani 1930. godine, ”skrivali” su svoje detekcije u eksperimentima do druge polovice 20. stoljeća. Pokazalo se da se neutrini razlikuju po 3 okusa (vrste): elektronski, mionski i tau. Razna istraživanja pokazala su značajan nedostatak toka neutrina iz Sunca i atmosfere, što je postalo poznato kao problem solarnih i atmosferskih neutrina. Taj problem je doveo do proširenja kvantno mehaničke teorije, standardnog modela, uključivši neutrinske oscilacije, to jest da neutrini mijenjaju svoj okus. Kako bi se dobilo osnovno znanje o neutrinima i njihovim oscilacijama, u ovom radu će se proći kroz nekoliko tema. Na početku prezentirat će se Standardni model elementarnih čestica i gdje su u njemu smješteni neutrini. Pričat će se o povijesti ove čestice i proći će se kroz značajne eksperimente koji su doveli do današnjeg znanja o neutrinima. Također, što se tiče oscilacija, predstavit će se spomenuti problem solarnih i atmosferskih neutrina te analizirati eksperimenti koji su prva opazili manjak toka. Za bolje razumijevanje predstavit će se osnovne točke teorije, matrica miješanja te će se izračunati i grafički prikazati vjerojatnost dvookusne oscilacije. Na drugom dijelu rada detaljnije će se opisati eksperiment OPERA u laboratoriju Gran Sasso (LNGS), koji je prvi opazio "pojavljivanje" oscilacija iz mionskih u tau neutrine
Application of Lie algebra theory in physics
No full textUvodi se pojam Liejeve grupe i matrične Liejeve grupe te se posebna pažnja daje upravo Liejevoj grupi SU(2,C). Opisat ćemo Liejevu algebru su(2) od SU(2,C) te ćemo istražiti vezu reprezentacija od komplksikacije su(2) i izospina
Sterile Neutrinos
No full textJoš od otkrića neutrinskih oscilacija, masa neutrina kontinuirano predstavlja problem u Standardnom modelu. Obećavajuće rješenje tog problema predstavlja hipotetski četvrti sterilni neutrino. U ovom sam radu ukratko predstavio sterilni neutrino i kako se uklapa u Standardni model. Također, navest ću trenutno najbolje dokaze njegovog postojanja dobivene eksperimentima LSND i MiniBooNE te ću dati mali pregled nadolazećih eksperimenata poput SBN (Short-Baseline Neutrino) programa koji bi trebali razjasniti
sliku sterilnog neutrina u nadolazećim godinama
Physical models of financial markets
No full textEkonofizika je interdisciplinarna grana koja nastoji razviti fizičke modele koji opisuju dinamiku financijskih tržišta, odnosno pojedinih ekonomskih veličina na financijskim tržištima.
U okviru ovog rada prikazuje se nekoliko takvih modela. Opisuju se tzv. slomovi tržišta te se prikazuju fizički modeli koji se koriste za opis tih pojava, a koji se sastoje u praćenju tzv. temperature tržišta i formulaciji zakona koji opisuju „potrese“ na financijskim tržištima. Nadalje, daje se kratak prikaz tzv. modela turbulencije, koji se temelji na proučavanju kretanja financijskih tržišta po analogiji s turbulentnim strujanjem fluida. Naposlijetku, prikazuje se Black-Scholesova jednadžba, jedna od temeljnih jednadžbi ekonofizike koja se koristi za vrednovanje europskih call opcija, te se ista povezuje s Brownovim gibanjem i jednadžbom vodljivosti topline
Istraživanje korelacije između luminoziteta i spektralnog maksimuma u bljeskovima gama zračenja pomoću hijerarhijskog Bayesovog modela
No full textThe goal of this study is to explore time-resolved spectral-luminosity correlation by doing time-resolved analysis of GRB sample with certain characteristics (pulse-like lightcurve and known redshift), detected by Fermi GBM instrument, via a hierarchical
Bayesian model. Correlation study could posibly put some constraints on physics of prompt emission of gamma-ray burst phenomena (GRB), and also show if there is universality in this correlation. Many theoretical models have been presented in the literature in order to explain the wide variety of observations, but each model has some advantages as well as drawbacks, and the use of the phenomenological correlations can boost the understanding of the mechanism responsible for the prompt emission. If the universality of the correlation is shown, it could be used as a redshift estimator for GRBs. Results of hierarchical modeling are parameters and Nrest, which represent slope and intercept of spectral-luminosity correlation, respectively. Results showed clustering of values around 2, which indicates that the underlying emission mechanism could be synchrotron radiation. Results of hierarchical modeling also showed clustering of Nrest values around value of 1051 erg/s, but the scatter in distribution indicates that GRBs do not possess common rest-frame normalization, thus eliminating use of correlation as a cosmological tool
Stable hydrogen and oxygen isotopes in hydrology
No full textPodzemne vode imaju vitalnu ulogu u opskrbi pitkom vodom, industriji i poljoprivredi. Njihova dragocjenost stvara potrebu za razumijevanjem i očuvanjem postojećih vodnih zaliha. Tijekom prošlog stoljeća počele su se razvijati nove metode istraživanja voda koje koriste stabilne izotope te imaju krucijalnu ulogu u razvijanju održivog korištenja vodnih resursa. Promatrajući koncentracije pojedinih izotopa moguće je dobiti uvid u fizičke i kemijske procese u hidrološkom ciklusu. Brojne studije pokazuju da je poznavanjem koncentracije izotopa u podzemnim vodama moguće pratiti kretanje vode ispod Zemljine površine te odrediti njezinu kvalitetu. Time se može doprinijeti rješavanju nekih od glavnih problema suvremenog svijeta – zagađenosti i nestašice pitke vode.
U ovom radu opisuju se temeljni pojmovi vezani uz stabilne izotope vodika i kisika te njihova svojstva koji služe kao alat za analizu voda i razumijevanje hidrološkog ciklusa
De Broglie-Bohm interpretation of quantum mechanics
No full textDe Broglie – Bohmova interpretacija (bohmovska mehanika, teorija skrivenih varijabli, kauzalna interpretacija ili teorija pilot valova) jedna je od interpretacija kvantne mehanike koja se suprotstavlja tvrdnji standardne interpretacije o potpunosti opisa stanja kvantno-mehaničkog sustava pripadnom valnom funkcijom. Valna funkcija daje samo djelomični opis cjelokupnog kvantnog sistema, a taj je opis u bohmovskoj mehanici upotpunjen definiranjem položaja čestica sistema tj. skrivenih varijabli i njihove dinamike. Navedene činjenice osnova su motivacije za uvođenje nove interpretacije koja može objasniti diskutabilne aksiomatske zahtjeve ortodoksne interpretacije. Predstavljena teorija je deterministička i eksplicitno nelokalna. Idejni začetnici bohmovske mehanike bili su L. de Broglie (1927.) i D. Bohm (1952.) koji je prezentirao matematički generalniju i konceptualno razrađeniju formulaciju. Uz povijesni pregled dana je napomena o glavnim svojstvima teorije, poput pitanja nelokalnosti i skrivenih varijabli. Cilj ovog rada je predstaviti i približiti glavne ideje i svojstva teorije te dati sustavni pregled suvremene i povijesne matematičke konstrukcije teorije te ponajviše diskutirati implikacije de Broglie – Bohmove interpretacije na ontologiju
kvantno-mehaničke slike uz isticanje primjera ekvivalentnosti opisa slobodne čestice kao propagacije ravnog vala u prostoru ili kao ansambla trajektorija i primjera pojašnjenja širenja valnog paketa oblika Gaussove funkcije. Predstavljen je i glavni primjer očiglednog konceptualnog sukobljavanja interpretacija: Youngov pokus, uz detaljnije razmatranje predikcija bohmovske mehanike koristeći predstavljeni formalizam na misaoni tip Youngova eksperimenta s četiri pukotine. Ostvareni su i grafički prikazi putanja za navedene probleme.The de Broglie–Bohm interpretation (Bohmian mechanics, hidden-variables theory, causal interpretation
or pilot-wave theory) is one of the interpretations of quantum mechanics which opposes
to the claim of standard interpretation on the completeness of description of the state of quantummechanical
system, that description in Bohmian mechanics is completed by defining positions of
the particles of the system i.e. hidden variables and their dynamics. These facts are the basis of motivation
for the introduction of a new theory that can describe dubious axiomatic requirements of
standard interpretation. The presented theory is deterministic and explicitly nonlocal. Originators
of Bohmian mechanics were L. de Broglie (1927.) and D. Bohm (1952.) who presented mathematically
more general and conceptual elaborate formulation. Along with the historical overview,
a note is given about the main properties of the theory, such as the issue of nonlocality and hidden
variables. The aim of this paper is to present and explain the main ideas and properties of the
theory as well as to give a systematic overview of present and historical mathematical construction
of the theory and most of all to discuss implications of de Broglie–Bohm theory on the ontology of
quantum-mechanical picture, showcasing examples of the equivalency of the description of a free
particle as a propagation of the plane wave in space or as the ensemble of the trajectories and of
the spreading of the Gaussian wave packet. The main example of the obvious conceptual clashing
of the interpretations is presented: the double-slit experiment, with a detailed examination of the
Bohmian mechanics’ predictions using presented formalism on the two double-slit experiment.
The graphs of trajectories for given examples are obtained
Chandrasekhar limit
No full textZvijezda većinu svog postojanja provede u stanju ravnoteže između gravitacijske sile i termalnog tlaka koji je posljedica nuklearnih reakcija u jezgri. Kada se termonuklearno gorivo u jezgri potroši, zvijezda se počinje sažimati pod utjecajem gravitacijske sile. Krajnji produkt takve kontrakcije za zvijezde manjih masa poput sunca (MSun = 1.9891 × 1030 kg) je bijeli patuljak. Bijeli patuljci su kompaktni ostaci crvenih divova kada oni odbace svoje vanjske slojeve u obliku planetarne maglice. Kako se u jezgri bijelog patuljka ne odvijaju nuklearne reakcije termalni tlak ne može držati zvijezdu u stanju ravnoteže sa gravitacijskom kontrakcijom. Ravnoteža se uspostavlja tlakom degeneriranog elektronskog plina što uzrokuje veliku centralnu gustoću. Gustoća u centru takve zvijezde je reda veličine 108-1012 kg/m3. Cilj ovog rada je riješiti sustav diferencijalnih jednadžbi koje opisuju unutrašnju strukturu bijelih patuljaka s ciljem da pronađemo graničnu masu zvijezde koja uspijeva održati ravnotežu između gravitacijske kontrakcije i tlaka degeneriranog elektronskog plina. Da bismo riješili jednadžbe nužno će ih biti zapisati u bezdimenzionalnoj formi uvođenjem bezdimenzionalnih varijabli te primjenom analitičkih metoda i modeliranja, kao i aproksimacije politropskim modelima. Pronaći ćemo kako se masa i gustoća zvijezde mijenjaju s obzirom na udaljenost od središta uz zadanu centralnu gustoću, radijus zvijezde, vezu između volumena i mase i kao krajnji rezultat, maksimalnu masu bijelih patuljaka poznatu kao Chandrasekharova granica. Chandrasekharova granica iznosi 1,44MSun i fudamentalna je za razumijevanje završnih faza evolucije zvijezda