Repository of the University of Rijeka, Department of Physics
Not a member yet
242 research outputs found
Sort by
Holografija
No full textOvaj rad počinje sa osnovama holograje, kako bi se polagano počeo stvarati dojam o tome sto je zapravo hologram. Nakon toga upoznajemo se sa počecima holograje te na koji način se nastavlja razvijati. Spominju se česte zablude u vezi toga sto je
hologram, kakve vrste holograma postoje te koja je razlika holograma i fotograje. Nakon toga objašnjena je osnovna teorija bitna za razmatranje nastanka i rekonstrukcije holograma. Središte rada usredotočeno je na način snimanja digitalnog i analognog
holograma, te njihove razlike. U eksperimentalnom dijelu dan je detaljan opis postava i postupka snimanja analognog i digitalnog holograma. Na kraju rada prikazani su dobiveni rezultati - digitalni i anologni hologrami, te njihova interpretacija
Development of the kinetic molecular theory of liquids concept inventory - Preliminary results of university students's misconceptions
No full textInterdisciplinarnost ima sve veći značaj u suvremenoj znanosti i tehnologiji te općenito u strukturi suvremenog znanja. Međutim, mnogi učenici pa i studenti fizike pokazuju poteškoće u sagledavanju same fizike te im je povezivanje srodnih polja poput kemije i biologije, koje je danas potrebno za razumijevanje važnih pojava iz stvarnoga života, znatno teže. Dio problema nastaje i zbog toga što modeli koji se poučavaju u fizici ponekad nisu u dovoljnoj mjeri primjenjivi jer zanemaruju neke bitne aspekte stvarnosti. Primjerice, termodinamika uglavnom razmatra model idealnog plina u kojemu se međumolekularna interakcija zanemaruje, što je zbog jednostavnosti modela zapravo poželjno. Međutim, to dovodi do poteškoća u razumijevanju važnih pojava, posebice kada je riječ o intereagirajućim molekularnim sustavima u fizici, kemiji i biologiji, ali i do brojnih miskoncepcija vezanih uz samu molekularno-kinetičku teoriju. Zbog toga, iako većina učenika i studenata postaje svjesna čestične prirode tvari još u osnovnoj školi, često nisu u stanju razumjeti makroskopske fizikalne pojave na molekularnoj razini. Cilj ovog istraživanja je poboljšanje učenja i poučavanja koncepata čestične prirode tvari, s naglaskom na tekućine. Preporuka je da se za kreiranje učinkovite nastave fizike, postojeće pogrešne ideje postave kao polazišne točke za otkrivanje i ispravljanje konceptualnog okvira učenika i studenata. Jedan od suvremenih metodičkih alata za uvid u njihov konceptualni okvir je konceptualni test.
U okviru ovog istraživanja ispitano je konceptualno razumijevanje molekularno-kinetičke teorije tekućina među studentima s različitih sveučilišta u Republici Hrvatskoj (N = 166). U tu svrhu osmišljen je konceptualni test molekularno-kinetičke teorije tekućina, koji se sastoji od 18 pitanja višestrukog izbora. Njima su obuhvaćeni koncepti građe tvari, tlaka, međumolekularne potencijalne energije, molekularne kinetičke energije, temperature, unutarnje termalne energije i entropije. Pitanja uključuju pojave iz svakodnevice poput isparavanja, vrenja, kondenzacije, kondukcije, konvekcije, difuzije, površinske napetosti i različitih agregacijskih stanja tvari. Uz svako pitanje ponuđena su četiri odgovora, pri čemu su distraktori sastavljeni na temelju pogrešnih ideja i odgovora dobivenih u intervjuima u kojima su se studentima postavljala ista pitanja, ali otvorenog tipa. S ciljem poboljšavanja prve verzije testa, provedena je njegova evaluacija od strane nastavnika fizike.
Kod većine pitanja, distribucije odgovora su bile slične za obje skupine ispitanika (tzv. fizičare i ne-fizičare), što je zanimljiv rezultat ako se uzme u obzir da su nastavni planovi spomenutih skupina bili značajno različiti. Rezultati statističke analize pojedinih pitanja i cjelokupnog testa, određuju ovaj konceptualni test kao instrument za formativno vrednovanje,
što znači da ga je uputno koristiti prilikom otkrivanja učeničkih/studenskih miskoncepcija, kao i za poticanje razredne diskusije i konceptualne promjene. Dodatna potvrda dijagnostičke vrijednosti testa je činjenica da je u 12 od 18 pitanja najčešće odabrani distraktor bio jednak za obje skupine ispitanika, a dodatni dokaz konstruktivne valjanosti testa je činjenica da su „fizičari“ čiji je kurikulum vezan uz molekularno-kinetičku teoriju bio opsežniji, imali značajno bolje rezultate od „nefizičara“.
Otkrivene su mnoge miskoncepcije iz molekularno-kinetičke teorije tekućina koje nisu bile ustanovljene u ranijim istraživanjima. Primjerice: (i) Studenti smatraju da je prosječna sila na molekulu tekućine na površini različita od nule i usmjerena prema dolje, te uzrokuje površinsku napetost, a u unutrašnjosti je jednaka nuli. To ukazuje na poteškoće u razlikovanju koncepata sile i napetosti, kao i na probleme u primjeni Newtonovih zakona na molekularnoj razini. (ii) Također smatraju da se tlak u tekućini prenosi jednako u svim smjerovima zbog nestlačivosti tekućine. Međutim, da su tekućine doista nestlačive, njima se ne bi mogle prenositi promjene tlaka, što bi primjerice onemogućilo širenje zvuka i dovelo u pitanje Bernoullijevu jednadžbu. Studenti nemaju ispravnu ideju o redu veličine tlaka pare. (iii) Smatraju da je tlak vodene pare iznad površine vode u normalnim atmosferskim uvjetima, jednak atmosferskom tlaku i (iv) da je tlak vodene pare u mjehuriću kipuće vode znatno veći od tlaka unutar vode. Oni također smatraju da su u stacionarnom stanju (v) unutarnje termalne energije odgovarajućih masa vode, leda i pare približno jednake te da su (vi) prosječne međumolekularne potencijalne energije, kao i entropije, za molekule na površini i u unutrašnjosti tekućine, jednake. Ove miskoncepcije ukazuju na to da studenti miješaju međumolekularnu potencijalnu energiju ili entropiju sa slobodnom energijom.
Rezultati ovog istraživanja potvrđuju i neke ranije otkrivene studentske pogrešne ideje vezane uz molekularno-kinetičku teoriju. Primjerice: (i) Studenti povezuju temperaturu sa sudaranjem molekula, na način da veća temperatura odgovara većem broju sudara. (ii) Smatraju da je srednja kinetička energija molekula vodene pare najveća, jer se molekule vodene pare najmanje privlače te se mogu najbrže gibati u usporedbi s molekulama vode i leda. (iii) Studenti tvrde da zagrijavanjem odozgo nije moguće zagrijati tekućinu na dnu posude, te kondukciju topline poistovjećuju s difuzijom tzv.“čestica topline“. (iv) Oni također smatraju da se prilikom zagrijavanja posude s tekućinom odozdo, molekule ne premještaju, nego se toplina prenosi s dna na površinu tekućine sudaranjem molekula. (v) Studenti misle da kapljice kondenzirane vode nastaju od molekula kisika i vodika iz zraka.
Konceptualni test iz molekularno-kinetičke teorije tekućina, bilo u dijelovima ili u cijelosti može poslužiti kao instrument za otkrivanje odgovarajućih pretkoncepcija i miskoncepcija te za poticanje rasprave o alternativnim konceptima, na svim razinama učenja i poučavanja termodinamičkih sadržaja. Pitanja koja umjesto tradicionalnog učenja manipulacijom jednadžbama potiču konceptualno razumijevanje od posebne su važnosti u nastavi jer doprinose učinkovitijem i svrhovitijem učenju i poučavanju fizike
Application of neural network in physics
No full textUmjetne neuronske mreţe su tehnika strojnog učenja koja zadnjih godina napreduje velikim koracima. Tehnološki razvoj omogućio je njihovu primjenu u raznim područjima poput strojnog vida, prepoznavanja govora, medicini i razvoju umjetne inteligencije. Ovaj rad fokusiran je na primjene u fizici.
Opisane su neke osnovne arhitekture neuronskih mreţa, backpropagation algoritam koji je trenutno najefikasniji način kontroliranog učenja dubokih neuronskih mreţa te neke primjene u području fizike čestica i astrofizike
Influence of potential Lorentz invariance violation on the shape of very high energy gamma-ray spectra of active galactic nucle
No full textPotencijalno narušenje Lorentzove simetrije može se ispitati promatranjem spektra izvora visokoenergijskih fotona na astronomskim udaljenostima. Modifikacijom disperzijske relacije mijenja se i prag za reakciju stvaranja para elektron-pozitron koji nastaju raspršenjem visokoenergijskih i ekstragalaktičkih pozadniskih fotona. Razmatrali smo kako modifikacija disperzijske relacije utječe na promjenu praga za reakciju te kako promjena praga utječe na opaženi spektar. Napravili smo pregled najnovijih rezultata iz kojih zaključujemo da još nije opaženo narušenje Lorentzove simetrije, ali postavljena su ograničenja na energiju na kojoj bi prema teorijskim razmatranjima moglo doći do narušenja Lorentzove simetrije
"Crystal Ball" Experiment at Mainz Mikrotron
No full textU ovom radu će se objasniti akceleratorska sekvenca Mainz Mikrotron instituta, uz detektorski sustav „Crystal Ball/TAPS“. Sam institut koristeći ovaj sustav i uređaje drugih eksperimenata, istražuje i eksperimentalno testira razne teorije fizike visokih energija, a također otkrivaju nova svojstva čestica. Zato se zahtijevaju precizni detektori za obavljanje mjerenja što dovodi do dugih i skupih kalibracija. Tokom rada će biti obrađen sastav i jedna eksperimentalna metoda kalibracije „Crystal Ball/TAPS“ sustava koristeći muone, elementarne čestice. Mainz mikrotron koristi posebnu metodu smrznutog spina za metu, a također koristi efekt zaustavnog zračenja za dobivanje visokoenergetskih fotonskih snopova. Prikazane su dvije različite reakcije raspršenja, od mnogih drugih koje se odvijaju na Mainz Mikrotronu. Njih se također uspoređuje i s računalno dobivenim rješenjima. Preciznosti potvrđuju dobru kalibraciju „Crystal Ball“ sustava i njegovu važnost samom institutu, a također ukazuju na njegovu ulogu pri otkrivanju novih svojstava čestica
Mossbauer effect
No full textPovijesnim uvodom u tematiku ovoga rada, otkrivaju se osnovne ideje za nastajanjem
nuklearne rezonantne apsorpcije gama zračenja. Da bi se bolje razumjela ova pojava,
potrebno je promotriti svojstva jezgre i njene stabilnosti. Glavnu ulogu u pojavi
Mössbauerova efekta ima γ-raspad, koji slijedi nakon α i β-raspada. Teorijsko razmatranje
slobodne čestice neće u potpunosti moći dati potrebne odgovore, zbog pojave odboja
jezgre. Uvođenjem identičnih radioaktivnih kristalnih rešetki, gdje je jedna izvor zračenja,
a druga meta, u potpunosti se elimiraju poteškoće nastanka ovog efekta, zadovoljavajući
potreban uvjet rezonancije u obliku preklapanja emisijskog i apsorpcijskog spektra.
Dopplerovim pomakom, nastalim pomicanjem izvora malom brzinom u odnosu na metu,
postižu se željeni rezultati mjerenja. Mjerenje prirodne širine linije ukazuje na vrijeme
života pobuđenih stanja. Otkrićem ovoga efekta započela su istraživanja daljnjih
nuklearnih svojstava, uključujući cijepanja energetskog nivoa. Spektroskopija koja koristi
ovaj efekt dala je fascinantna otkrića u istraživanjima planeta Sunčeva sustava
A2 approximation in Compton scattering on atomic electron
No full textU ovom radu analiziramo A2 aproksimaciju - nerelativističku aproksimativnu metodu u Comptonovom raspršenju na atomskom elektrona koja se koristi za opis područja komptonskog vrha spektra raspršenja. Računamo diferencirane udarne presjeke (TDCS i DDCS) za neelastično raspršenje fotona na atomskom elektronu u A2 aproksimaciji s dva pristupa u opisu izbačenog elektrona: Bornova aproksimacija i opis s Coulombovim valom. Proučavamo raspršenje na elektronima K,L i M ljuski. Dobivene rezultate za razne elemente, geometrijske konfiguracije raspršenja i energije upadnog zračenja smo grafički prikazali i analizirali. Naše rezultate uspoređujemo s preciznijim S-matričnim računom, te simuliramo prisutnost drugih elektrona koristeći efektivni nuklearni naboj
Structural changes in poly (lactic acid) filaments caused by gama radiation
No full textPoly(lactic acid) (PLA) is a biodegradable polymer which has one of the highest consumption
volumes in the world. Due to its specific properties, especially those that
make it ecologically acceptable, it has a wide application from food packaging to medical
implants.
In this work, commercially available 3D-printing filaments of PLA were used. The objective
of this study was to investigate the effects that exposure to
-radiation has on
this polymer. The study of structural changes in polymers due to ionizing radiation is
crucial since this radiation treatment is often used as a method for sterilization of food
packaging and medical implants, but also as a simulation of the conditions in space or
in particle accelerators.
The samples were irradiated with total absorbed doses of 25 kGy, 50 kGy, 100 kGy,
200 kGy and 300 kGy. The experimental techniques used to investigate the structural
changes in PLA filaments were electron paramagnetic (spin) resonance (EPR or
ESR), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, compressive strength test and
differential scanning calorimetry (DSC). EPR was used to monitor the formation and
stability of free radicals formed due to ionizing radiation. The radical concentration
is dependent on the applied irradiation dose, while the spectral lineshape appears to
be dose independent. The loss of the ESR signal, directly related to the decrease of
radical concentration, was monitored as a function of time for all applied radiation
doses. ESR results were supported by those observed by other methods.
FTIR spectroscopy was used to record the vibrational spectra of the samples in order to
observe eventual appearance and/or disappearance of some chemical bonds. Although
the intensity of the spectral bands is dose dependent, the shape of the bands did not
change due to irradiation. This result differs those found in the literature.
A compressive strength test was performed to study the changes in mechanical properties
of PLA. The force-at-break and the Young modulus were the parameters of interest.
They were hard to compare with previous work since the compressive strength test is
rarely performed due to its geometrical losses. In our case this type of test was the last
resort because the samples could not be straighten up for a tensile strength test, due
to their fragility.
1
An extremely important information on the effects of
-radiation on PLA was a shift of
the glass transition temperature as a function of radiation dose, investigated by DSC.
The results were supported by those obtained by other methods
Radioactivity and alfa decay theory
No full textSvrha ovog rada je objasniti osnovna svojstva radioativnosti i raspada. U radu su date formule pomoću kojih računamo veličine vezane za radioaktivnost i raspade. Neke su izvedene, a za neke sam pretpostavio da su intuitivno jasne
Special Relativity in Classical Electrodinamics
No full textU ovom radu izvedene su Lorentzove transformacije iz pretpostavke da Maxwellove jednadžbe imaju isti oblik u svim referentnim sustavima. Takoer Maxwellove jednadžbe i jednadžba kontinuiteta zapisane su u invarijantnom obliku preko četvornih vektora inkowskovog prostorvremena i opisane su neke elektromagnetske pojave vezane uz naboje u gibanju, točnije, Liénard-Weichertovi potencijali za naboje u proizvoljnom gibanju, erenkovljevo zračenje emitirano kada se nabijena čestica u sredstvu giba brže od brzine svjetlosti u tom sredstvu i konačno dva različita pristupa u opisu elektromagnetskih sila između naboja