LIBS spektroskopija i primjene

Bali, Tibor (2012) LIBS spektroskopija i primjene. Diploma thesis, Faculty of Science > Department of Physics.

[img] PDF
Restricted to Registered users only
Language: Croatian

Download (2MB)

Abstract

Spektroskopija je eksperimentalna metoda koja omogućuje proučavanje interakcije materije i elektromagnetskog zračenja, a odnosi se na apsorpciju, emisiju i raspršenje elektromagnetskog zračenja atoma ili molekula. Ona je vrlo važna prirodnim znanostima jer daje informaciju o građi i sastavu, kako atoma, tako i složenih molekula te ima ključnu ulogu u modernoj fizici. Osnovu za razumijevanje spektroskopskih rezultata daje nam kvantna mehanika koja može precizno opisati svojstva atoma i molekule. Povijest spektroskopije počela je u prvoj polovici 17. st. kada je Isaac Newton pomoću staklene prizme razložio vidljivu sunčevu “bijelu“ svjetlost na osnovni spektar nama vidljivog elektromagnetskog zračenja, tj. ljudskom oku vidljivih “duginih” boja. Međutim, tek 1860. godine Robert Wilhelm Bunsen i Gustav Kirchhoff počeli su razvijati spektralni aparat s prizmom te tako postali pioniri spektralne analize. Prve analize emisijskog spektra dobivene su paljenjem različitih uzoraka na plameniku, ali i promatranjem Sunca. Vidljivi spektar vodika promatran je, kako u sunčevom spektru, tako i u električnom izboju molekule vodika mnogo godina prije nego što je Johann Balmer 1885. godine uspio spojiti niz vodikovih linija u matematičku formulu. Na taj je način započeo blizak odnos između eksperimenta i teorije u spektroskopiji. Ali, teorijska objašnjenja eksperimenta naišla su na različite probleme jer su bila bazirana na klasičnoj fizici. Stvari su se promijenile 1926. godine kada je Ervin Schrödinger razvio kvantnu mehaniku. Ipak, i nakon tog proboja u znanosti, može se reći da je teorija još uvijek bila u zaostatku za potpunim objašnjenjima eksperimentalnih rezultata. Podaci iz spektroskopskih eksperimenata, osim onih na najjednostavnijim atomima i molekulama, često su nadmašivali predviđanja teorije koja je gotovo uvijek, radi jednostavnosti matematičkih izračuna, bila ograničena aproksimacijama. Situacija se drastično mijenja 1960-tih razvojem računala koja su uvelike pomogla u poboljšanju teorijskih računa. Danas je uobičajeno da se predviđanja spektroskopskih i strukturalnih svojstava malih molekula poklapaju s eksperimentalnim rezultatima. U modernoj fizici spektroskopija ima jednu od ključnih uloga. Iako su spektroskopija i kvantna mehanika usko povezane, još uvijek postoji tendencija da se te teme uče odvojeno. Postoji više spektroskopskih metoda, no u ovom radu koristi se analitička spektroskopska metoda LIBS (engl. Laser induced breakdown spectroscopy – spektroskopija laserski proizvedene plazme) koja svojim daljnim tehnološkim razvojem ulijeva veliku nadu kao moćno analitičko oruđe. Korištenjem ove metode željeli smo vidjeti može li se LIBS-metoda primijeniti na vrlo složenim sustavima kao što je hrana. Suvremeni i brzi život nameće industriji proizvodnje hrane da svoje proizvode distribuira doslovno od tvornice do stola, a istovremeno se zahtijeva kvalitetan i zdravstveno ispravan proizvod. Stoga postoji potreba za kontrolom i dijagnostikom hrane kako ne bi došlo do neželjenih utjecaja na ljudsko zdravlje. Iako su same analize hrane vrlo složene u smislu dobivanja etalonskog spektra nekakvog uzorka hrane, važno je reći da se kontrola pomoću LIBS-metode već danas može koristiti u svrhu otkrivanja neželjenih elemenata u uzorku poput teških metala za koje je izgled spektra poznat. Time se pokazuje veza i značenje, kako spektroskopije, tako i kvantne mehanike za svakodnevni život. U edukaciji je to posebno važan element jer učenicima daje uvod i motivaciju za razumijevanje fizikalnog koncepta spektra i spektralnu analizu te im jednim dijelom olakšava uvid u, za njih kompliciranu i ponekad nepristupačnu, kvantnu fiziku.

Item Type: Thesis (Diploma thesis)
Keywords: spektroskopija ; spektroskopija laserski proizvedene plazme (LIBS - laser induced breakdown spectroscopy)
Supervisor: Milošević, Slobodan
Date: 9 July 2012
Number of Pages: 51
Subjects: NATURAL SCIENCES > Physics
Divisions: Faculty of Science > Department of Physics
Depositing User: Gordana Stubičan Ladešić
Date Deposited: 07 Jan 2014 19:14
Last Modified: 28 Mar 2014 20:09
URI: http://digre.pmf.unizg.hr/id/eprint/191

Actions (login required)

View Item View Item

Nema podataka za dohvacanje citata