Repository of the University of Rijeka, Department of Physics
Not a member yet
242 research outputs found
Sort by
XRF analysis of fine fraction of aerosols
No full textOvim radom predstavljen je pojam aerosola, njihov utjecaj na klimu i ljudsko zdravlje, metoda uzorkovanja te analiza istih pomoću fluorescencije X-zraka (XRF tehnika).
XRF analizom određen je multielementni sastav fine frakcije aerosola. Snimljeni spektri aerosola analizirani su programskim paketom AXIL da bi se odredile koncentracije pojedinih elemenata. Dobivene su koncentracije 17 elemenata koji se najčešće nalaze u finima frakcijama aerosola za period uzorkovanja od 6 mjeseci.
Fina frakcija aerosola uzorkovana je u Krešimirovoj ulici u Rijeci, te u Kostreni u neposrednoj blizini rafinerije nafte „INA-industrija nafte d.d. Rafinerija nafte Rijeka“. Lokacije uzorkovanja su odabrane u svrhu usporedbe kvalitete zraka u centru grada i u blizini rafinerije nafte.
XRF analiza provedena je u Laboratoriju za elementnu mikroanalizu (LEMA) na Odjelu za fiziku Sveučilišta u Rijeci
Solar corona
No full textSunce je naša najbliža zvijezda te središte Sunčevog sustava. Sunčev sustav je smješten na rubu
Galaktičkog sustava, neposredno uz Galaktičku ravninu. Sunce je sporo rotirajuće zvijezda jer u
prosjeku rotira oko svoje osi 25-27 dana. Međutim, ono ne rotira kao kruto tijelo, već kao kugla
vrućeg plina (plazme), zbog čega različiti dijelovi Sunca rotiraju različitim brzinama. Ovakav
način rotacije naziva se diferencijalna rotacija i osobit je za plinovita tijela.
Sunce je ogromna užarena kugla koja se sastoji od 70% vodika, 28% helija i 2% ostalih
elemenata. Sunce možemo podijeliti na jezgru, radijativnu zonu, konvektivnu zonu, fotosferu,
kromosferu i koronu.
Fotosfera je vidljiva površina Sunca, sloj ispod kojeg Sunce postaje neproziran za vidljivu
svjetlost. Sva Sunčeva energija, svjetlost i toplina, ali i zračenje dolaze iz fotosfere. Temperatura
fotosfere iznosi između 4400 K i 6400 K.
Drugi, niži sloj Sunčeve atmosfere je kromosfera. Proteže se iznad fotosfere do visine oko 10
000 km. Kromosfera se promatra H-alfa filtrima, jer se inače ne može ni vidjeti zbog jake
svjetlosti fotosfere. Znatno je rjeđa od fotosfere i nepravilnog je oblika. Sa Zemlje se primjećuje
samo u vrijeme potpune pomrčine Sunca kao crvenkasto obojeni oreol neposredno uz tamni rub
Sunčeva diska.
Sunčeva korona je najviši, vanjski dio Sunčeve atmosfere vidljiv golim okom za vrijeme potpune
pomrčine Sunca. Korona dolazi od latinske riječi „corona“ što u prijevodu znači kruna. Počinje
na visini od 10 000 km iznad fotosfere, te nema definiranu vanjsku granicu. Materija u koroni je
u stanju plazme koja doseže veoma visoke temperature. Upravo njezina visoka temperatura
uzrokuje višestruku ionizaciju lakih elemenata, te stoga visokoioniziranu plazmu korone često
nazivamo elektronskim plinom.
Više od pola stoljeća, još od otkrića problema koronalnog grijanja 1940. godine, astrofizičari
pokušavaju naći odgovor na veliko neriješeno pitanje: zašto je korona toliko toplija od površine
Sunca, odnosno temperature fotosfere? Pravi mehanizam zagrijavanja korone još uvijek nije
poznat, međutim znanstvenici se slažu da se korona, vjerojatno, zagrijava na više načina
Structural changes in poly(ethylene-terephthalate) films caused by accelerated thermal aging
No full textZadnjih nekoliko desetljeća napretkom tehnologije na tržištu su se počeli pojavljivati novi materijali fantastičnih fizičkih svojstava i široke primjene, koji se odlikuju izvrsnim omjerom čvrstoća-gustoća, otpornošću na djelovanje kisika i vlage iz atmosfere, dobrim toplinskim i električnim izolacijskim svojstvima, lako se oblikuju pri relativno niskim temperaturama (ušteda energije), a njihova je proizvodnja vrlo jeftina [1]. Gledano na molekulskoj razini, to su sustavi lančastih molekula u kojima su međusobno povezane kovalentnom kemijskom vezom istovrsne (homopolimeri) ili raznovrsne (kopolimeri) ponavljajuće strukturne jedinice. Jedan od takvih je i poli(etilen-tereftalat), poznat pod skraćenim imenom PET. Iako na njega otpada naizgled malih 6,9 % europske proizvodnje plastičnih materijala, tog se kopolimera godišnje u cijelom svijetu sintetizira gotovo 300 milijuna tona. Najviše se koristi u prehrambenoj industriji kako bi se hrana i piće pakirali u lagane, čvrste i jeftine posude [2]. Nakon upotrebe PET ambalaža može završiti u reciklažnim dvorištima, u nerazvrstanom smeću, u okolišu (moru i šumama) ili se može nastaviti koristiti. Iz tog je razloga bitno poznavati svojstva tog materijala, njegov utjecaj na okoliš i čovjeka, kvalitetu nakon recikliranja ili višestrukog korištenja.
Slična sam si pitanja počela postavljati već u trećem razredu srednje škole. U žurbi da ne zakasnim na prvi sat prelila sam svoj topli jutarnji čaj iz šalice u plastičnu bocu. U roku od nekoliko sekundi boca se znatno smanjila i stvrdnula, što me istovremeno zaintrigiralo i zabrinulo. Došla sam u školu puna pitanja, ali odgovori koje sam dobila nisu do kraja zadovoljili moju znatiželju.
Završnu radnju sam shvatila kao dobru priliku da napravim vlastita mjerenja i time si pokušam objasniti što se ustvari dogodilo s bocom i potražiti odgovor na pitanja dolazi li do ispuštanja aditiva u čaj, dolazi li do promjene u kemijskom strukturi te zašto je boca postala manja i tvrđa?
Cilj ovog rada bio je istražiti ponašanje poli(etilen-tereftalata) pri temperaturama koje su čovjeku svakodnevno dostupne tako što su neki uzorci bili grijani određeno vrijeme u vrijućoj vodi a drugi pušteni u zamrzivaču preko noći. Kako bi se odredila promjena kemijske strukture izazvana brzom promjenom temperature, korištena je Fourier-transform infracrvena spektroskopija s prigušenom totalnom refleksijom (FTIR-ATR) koja je dala zanimljive rezultate. Položaji vrhova spektralnih vrpci se nisu mijenjali, jedino što se promijenilo bio je njihov intenzitet. Da bi se isključio utjecaj vode na grijane uzorke uzet je novi uzorak i tretiran je pri istoj temperaturi u vakuum-sušioniku, ali to nije pokazalo nikakvu razliku u spektru PET-a.
2
Kao i mnogi polimerni materijali, tako i PET ima odgovarajuće staklište, temperaturu pri kojoj domene polimera prelaze iz čvrstog amorfnog agregacijskog stanja u viskoelastično stanje te ledište pri kojem se formiraju kristalne domene. U tom procesu nasumično raspoređeni segmenti lančastih molekula dobivaju energiju koja im omogućuje da nadvladaju sekundarne kemijske veze i postanu mobilni. Na taj se način oni mogu preraspodijeliti i formirati kristalne domene. Vibracija određenih kemijskih veza omogućuje kristalinične domene. Jedna od kombinacija koja favorizira takav proces je trans vibracija etilenske skupine. Iako ta linija nije bila jako naglašena pa nije navedena u rezultatima ovih mjerenja, bila je ključna u objašnjavanju cijelog procesa.
Nažalost nije nađeno adekvatno objašnjenje za ponašanje zaleđenog uzorka, čiji je spektar slijedio trend grijanih uzoraka
Sagnac interferometer
No full textSagnacov interferometar je uređaj u kojem se jedna zraka razdvaja na dvije koje zatim imaju istu putanju, ali suprotnu orijentaciju širenja. Njegov osnovni postav sastoji se od lasera, djelitelja snopa, tri zrcala i detektora, a u ovom radu korišten je za određivanje kutne brzine postolja na kojem se nalazio te za proučavanje interferencije polarizirane svjetlosti. Sagnacov interferometar je zanimljiv iz razloga što je vjerojatno jedini interferometar koji ima komercijalnu upotrebu u sustavima za inercijalnu navigaciju
Optomehanički detektor čestica
No full textChameleons are hypothetical scalar particles and are candidate components of Dark
Energy. The eective mass of chameleons depends on the local matter-energy density,
enabling them to evade constraints from "fth force" experiments and resulting in the
property that they can reect o surfaces at grazing angles. These particles are ex-
pected to be produced in the Sun, with escaping chameleon's energies in the order of
102 eV. Chameleons reecting o a surface would exert a tiny force which could be
detected using sensitive membrane-based detectors. Existing X-ray telescopes, such
as the ABRIXAS telescope installed at CAST (CERN Axion Solar Telescope) may be
used to increase the detection probability by focusing the solar chameleon ux onto
such a membrane detector.
KWISP (Kinetic WISP detector) is a sensitive optomechanical force sensor currently
in use at CAST; its working principles and operation are described in this thesis. In
order to enable chameleon detection a special "chameleon" chopper is placed in front
of KWISP in order to modulate the incoming chameleon stream. An optical homo-
dyne detection scheme is used to measure the small membrane displacements. Data
acquisition has been implemented on a single board computer and custom software
has been written that allows for continuous reliable data acquisition and transfer at
suitable sample rates. The sensitivity achieved was 3:2 1010 N=
p
Hz
Inquiry-based physics teaching - designing selected laboratory exercises in thermodynamics
No full textPromicanje istraživačkog pristupa u nastavi fizike, prikazanog na sadržajima termodinamike, temeljni je cilj ove diplomske radnje. U tom smislu dani su primjeri šest metodički oblikovanih laboratorijskih vježbi, od kojih svaka obuhvaća sljedeće faze poučavanja učenika ili studenata: motivaciju, istraživanje, objašnjavanje i razradu. Vježbe se jednostavnim preoblikovanjem mogu svesti na eksperimentalne zadatke ili na laboratorijske probleme, te se na taj način mogu prilagoditi učenicima i studentima različitih sposobnosti i interesa, s ciljem njihova aktivnog sudjelovanja u nastavi. Obuhvaćeni su pojedini termodinamički koncepti koje učenici/studenti ne uspijevaju u potpunosti razumjeti nakon tradicionalne nastave. Riječ je o konceptima promjene stanja idealnog plina, promjene unutarnje energije prijelazom topline i radom te promjene agregacijskih stanja. Za učenike i studente je dana teorijska podloga u prvom dijelu radnje, nakon opisa istraživačke nastave. Radnja je prvenstveno namijenjena nastavnicima fizike i studentima nastavničkih studija fizike radi stručnog usavršavanja. Stoga su sve laboratorijske vježbe usklađene s odgovarajućim gimnazijskim udžbenikom za drugi razred koji se, prema rezultatima našeg istraživanja, najčešće koristi u Republici Hrvatskoj. Dani primjeri laboratorijskih vježbi mogu se koristiti i u okviru sveučilišne nastave, tj. u uvodnim kolegijima fizike ili kao praktikumske vježbe
Effect of temperature and substrate on the grain size of polycrystalline titanium dioxide films grown by atomic layer deposition
No full textKristalna struktura i veličina polikristalnih zrna tankih TiO2 filmova narastanih tehnikom depozicije atomskih slojeva (ALD) analizirani su pretražnim elektronskim mikroskopom (SEM) i uređajem za spektrometriju fotoelektrona rendgenskim zračenjem (XPS). Filmovi debljine oko 50 nm su narastani na različitim temperaturama u temperaturnom intervalu od 200 °C do 250 °C s poznatim TiCl4 – H2O ALD procesom na Si podlozi. Veličina zrnca TiO2 anatazne faze se značajno povećala ako se Al2O3 međusloj deponirao na Si površinu u istom ALD procesu, prije narastanja TiO2 sloja. Najveće dimenzije TiO2 zrna od 382 nm opažene su na filmovima narastanima na čistom Si pri temperaturi od 250 °C. Dodavanjem Al2O3 međusloja, veličina zrna povećala se na 630 nm. U ovoj diplomskoj radnji pokazano je da se veličina zrna TiO2 antazane faze može kontrolirati mijenjanjem temperature narastanja i dodavanjem nanometarskog Al2O3 međusloja. Bolji rast kristala u horizontalnom smjeru opažen na TiO2 filmovima narastanima na Al2O3 međusloju objašnjen je nižom površinskom gustoćom zrna koja nastaju u početnim fazama narastanja filma
The Physics of Tornadoes
No full textTornado je jedna od najjačih i najopasnijih oluja na svijetu. Definira se kao zračni vrtlog u obliku
tamnog, vertikalnog lijevka koji se pruža iz olujnog oblaka kumulonimbusa. Za njegov nastanak
potrebni su: nestabilna atmosfera, topli i vlažni zrak te smicanje vjetra. U blizini tla nalazi se topla,
vlažna i nestabilna zračna masa dok je u višim slojevima atmosfere zrak znatno hladniji. Po prirodi
se topla i vlažna zračna mase podiže te se na određenoj visini počinje hladiti, nakon čega dolazi
do kondenzacije i oslobađanja energije u obliku latentne topline koja je dovoljna da se uzlazno
strujanje toplog zraka nastavi penjati. Strujanje toplog zraka sudara se s ostalim strujanjima
hladnijeg silaznog zraka što uzrokuje rotacije koje se pružaju do tla i time uzrokuju nastanak
tornada. Većina tornada nastaje u superćelijma: superćelije su oluje u kojima postoji rotirajuća,
uzlazna struja nazvana mezociklon. Međutim, tornada mogu nastati i u običnim olujama koje nisu
superćelijske, u tom slučaju tornada su vezana za vrlo slabe oluje. Tornado se javlja na cijeloj
Zemlji, nad svim tipovima terena i u svako doba dana. Ipak, najviše tornada pogađa SAD, naročito
tijekom proljeća i ljeta kad je nestabilnost atmosfere posebno izražena. Iako tornado većinom ne
traje duže od 10 minuta, njegova moć je razorna jer brzina vjetra u tornadu može doseći i do
135 m⋅s−1.
Postoji više pojava sličnih tornadu. Sve rotirajuće pojave nastaju zbog jakog smicanja vjetra,
uzlaznog gibanja, jedino se međusobno razlikuju u načinu formiranja i napajanja. Jedna od tih
pojava su pijavice za koje se zna da nastaju na isti način kao i obični tornado pa ih se zbog toga
naziva slabim tornadima. Još jedna pojava koja je strukturno slična tornadu je uragan koji za
razliku od tornada ima veći promjer, dulje vrijeme trajanja te jači intenzitet. Ostale pojave srodne
tornadu su: vrzino, gustnado, vatreni vrtlozi, zimske pijavice te vrtlozi pare ili dima.
Dosadašnja saznanja o tornadima temelje se na mjerenjima u realnoj atmosferi, laboratorijskim
eksperimentima i numeričkim metodama. Kako je tornado kratkotrajan proces malih razmjera i
istovremeno veoma velikih brzina vjetra, mjerenja meteoroloških veličina u njemu su složena,
skupa i oskudna. Čak i ako se zna da je okruženje povoljno za nastanak superćelije tornada,
prognostičari ipak ne mogu sa sigurnošću reći kada i hoće li uopće specifična oluja proizvesti
tornado. Dakako, ni sve superćelije nisu tornado karaktera pa se ni iz svake superćelije ne mora
razviti tornado
Nedetektirane aktivne galaktičke jezgre opažane teleskopima MAGIC
No full textActive galactic nuclei are among the most powerful sources of luminosity in the Universe. Observations
of these astrophysical objects are important due to dierent physical processes and
acceleration of particles that can occur.
The main goal of this research is the analysis of active galactic nuclei that have been observed by
MAGIC telescopes but not detected. Analysis of MAGIC observations of CTA102 was performed,
and confirmed no detection. Based on data observed by MAGIC and Fermi-LAT telescopes,
sources of particular interest are selected to be discussed in a detail : 3c454.3 and 4C+55.17,
including CTA102.
Light curves observed by Fermi-LAT space telescope with corresponding spectral indices are presented
for these sources. Observations of CTA102, are used in order to extrapolate Fermi spectrum
into VHE range.Aktivne galaktičke jezgre pripadaju najmoćnijim izvorima svjetlosti u Svemiru. Opažanja ovih
astrofizičkih objekata važna su zbog ubrzanja čestica i različitih fizičkih procesa koji se mogu
dogoditi.
Glavni cilj ovog rada je analiza nedetektiranih aktivnih galaktičkih jezgri koje su opažane MAGIC
teleskopima. Za CTA102 analiza MAGIC opažanja potvrdila je nedetekciju. Na temelju opažanja
MAGIC i Fermi-LAT teleskopa, detaljno su opisani posebno značajni izvori: 3c454.3 i 4C+55.17,
uključujući i CTA102.
Svjetlosne krivulje i pripadne spektralne indekse ovih izvora dobili smo pomoću opažanja Fermi-
LAT teleskopa. Za ekstrapolaciju spektra u VHE područje korišteni su podaci dobiveni opažanjem
izvora CTA102