Spektroskopske metode i tehnike
ID: 0654nosilac predmeta: Koruga Lj. Đuro
nivo studija: master akademske studije
ESPB: 2
oblik završnog ispita: pismeni
katedra: automatsko upravljanje
cilj
Upoznavanje studenata sa osnovama spektroskopskih metoda i tehnika. Kroz teorijsku i praktičnu nastavu student ovladava razumevanjem interakcije svetlost-materija i kako se iz ove interakcije mogu dobiti informacije o strukturi materije. Kroz izradu seminarskog rada i praktičan rad u laboratoriji, student ovladava primenom znanja o strukturi materije u cilju unapređenja i kontrole kvaliteta različitih proizvoda počev od prehrambrenih, farmaceutskih , do karakterizacije novih materijala, kao i primene u biomedicinskom inženjerstvu za ranu detekciju biomarkera, patogenih promena i bolesti.ishod
Kombinacijom teorijskih predavanja i praktičnog rada u laboratoriji student ovladava korišćenjem moderne spektroskopske opreme i različitim spektroskopskim metodama. Kroz praktične zadatke i seminarske radove, student je upoznat sa tehnikama obrade spektralnih podataka u karakterizaciji materijala, hrane, lekova i dijagnostici uzoraka biološkog tkiva in vitro i in vivo.sadržaj teorijske nastave
Uvod u spektroskopske metode i tehnike. Interakcija svetlosti i materije. UV/VIS spektroskopija. Interpretacija UV/VIS spektara. Infra crvena spektroskopija. Multivarijaciona analiza. Interpretacija IR spektara. Primena multivarijacione analize na realne spektralne podatke. Ramanova spektroskopija. Fluorescentna spektroskopija. Primena Ramanove i fluorescentne spektroskopije.Opto-magnetna spektroskopija. Primena opto-magnetne spektroskopije.sadržaj praktične nastave
Izrada seminarskog rada na temu konkretnih studija slučaja u različitim oblastima primene spektroskopskih metoda. Praktičan rad na UV/VIS spektrometru i VIS/IR spektrometru : Pripremanje i akvizicija spektara uzoraka vode sa različitim sadržajem NaCl. Praktičan rad na spektrofluorometru : Akvizicija spektara kože i anomalija na koži pomoću SKIN SKAN spektrofluorometra. Praktičan rad sa opto-magnetnim aparatom: akvizicija digitalnih fotografija u beloj i polarizovanoj svetlosti kože i anomalija kože opto-magnetnom spektroskopskom metodom, obrada digitalnih fotografija kože i razvoj konvolucionih spektara u MATLAB-u, obrada spektara u Exel-u, i The Unscrambler –u. Primena metoda multivarijacione analize – analize principalnih komponenti, modeliranja klasnih analogija, parcijalne regresije metodom najmanjih kvadrata na primeru spektara snimljenih na laboratorijskim vežbama. Osnovni softveri za multivarijacionu analizu – The Unscrambler, Pirouette, MATLAB – Statistics toolboxresursi
1) Pisani materijal sa predavanja (handout)2) Naučni radovi (KOBSON) - korišćenje Univerzitetske mreže dostupno sa računara u laboratoriji (Nanolab) i kabinetu 300
3) MATLAB, The Unscrambler, Pirouette - softveri dostupni u punoj ili probnoj verziji
4) UV-VIS, VIS-IR Hamamatsu spektroskopi, Opto-magnetni aparat, SPEX SKIN-SKAN spektrofluorometar - dostupni uređaji u laboratoriji modula za Biomedicinsko inženjerstvo - Nanolab
fond časova
ukupan fond časova: 30aktivna nastava (teorijska)
novo gradivo: 7razrada i primeri (rekapitulacija): 4
aktivna nastava (praktična)
auditorne vežbe: 3laboratorijske vežbe: 3
računski zadaci: 0
seminarski rad: 4
projekat: 0
konsultacije: 1
diskusija/radionica: 0
studijski istraživački rad: 0
provera znanja
pregled i ocena računskih zadataka: 0pregled i ocena laboratorijskih izveštaja: 0
pregled i ocena seminarskih radova: 3
pregled i ocena projekta: 0
kolokvijum sa ocenjivanjem: 0
test sa ocenjivanjem: 3
završni ispit: 2
provera znanja (ukupno 100 poena)
aktivnost u toku predavanja: 10test/kolokvijum: 45
laboratorijska vežbanja: 0
računski zadaci: 0
seminarski rad: 15
projekat: 0
završni ispit: 30
uslov za izlazak na ispit (potreban broj poena): 35
literatura
1) Larkin, P., Infrared and Raman Spectroscopy: Principals and Spectral Interpretation, Elsevier, 2011)2) Lindon, J., Tranter, G., Holmes, J., Encyclopedia of Spectroscopy and Spectrometry, Elsevier, 2000.
3) Koruga, Dj., Tomić, A., System and Method for Analysis of Light-matter Interaction Based on Spectral Convolution, US Patent Pub. No.: 2009/0245603, Pub. Date: Oct. 1, 2009
4) Graham Solomons, T. W., Fryhle, C., Organic Chemistry, John Wiley and Sons, 2011)
5) Kelter, P., Mosher, M., Scott, A., Chemistry: The Practical Science, Houghton Mifflin Company, 2009)
Preuzeto sa www.mas.bg.ac.rs
