Jarná škola doktorandov 2020

E-book

Michal Jaščur

This is a supporting text for the undergraduate students interested in quan- tum theory of magnetism. The text represents an introduction to various theoretical approaches used in this eld. It is an open material, in the sense that it will be supported by appropriate problems to be solved by student at seminars and also as a homework.

The text consists of four chapters that form closed themes of the in- troductory quantum theory of magnetism. In the rst part we explain the quantum origin of the magnetism illustrating the appearance of the ex- change interaction for the case of hydrogen molecule. The second chapter is devoted to the application of the Bogolyubov inequality to the Heisenberg model and it represents the part which is usually missing in the textbooks of magnetism. The third chapter deals with the standard spin wave-theory including the Bloch and Holstein-Primakoff a approach. Finally, we discuss the application of the Jordan-Wigner transformation to one-dimensional spin-1/2 XY model.

The primary ambition of this supportive text is to explain diverse math- ematical methods and their applications in the quantum theory of mag- netism. The text is written in the form which should be sufficient to de- velop the skills of the students up to the very high level. In fact, it is expected that students following this course will able to make their own original applications of the methods presented in this book.

The reading and understanding this text requires relevant knowledges from the mathematics, quantum and statistical mechanics, and also from the theory of phase transitions. It is also expected that students are familiar with computational physics, programming and numerical mathematics that are necessary to solve the problems that will be included in the MOODLE educational environment of the P.J. Safarik University in Kosice.

Finally one should note that the text is mathematically and physically rather advanced and its understanding assumes supplementary study of the books listed in the list of references.

Download the e-book for free (pdf)

E-book

Juraj Ševc - Filip Mochnacký

Students studying biology as the single-subject or as a part of two-subject programs on various faculties of sciences are often encountered with the problem, how to limit the topics in the subject Human anatomy. This List of anatomical terms is aiming to help the non-medical students to get acquainted with the extensive anatomical nomenclature and to optimize the number of anatomical terms, which should be memorized, to preserve the sufficient capacity of the students for another knowledge of the field of systemic, comparative, developmental and functional anatomy. The emphasis on the arrangement of individual anatomical terms into the logical units supports the hierarchical view on the architecture of the human body.

Despite the common opinion, anatomical nomenclature represents a framework, which is during the further study gradually enveloped with the knowledge of more or less related disciplines concerning with the human body and its biological processes. Moreover, besides this ambition, which exceeds the area of the human anatomy, this List of anatomical terms continues the long tradition with respect to the valid Latin and Slovak anatomical terminology.

Download the e-book for free  (pdf)

E-book

Vladimír Zeleňák (ed.)

Zborník abstraktov Študentskej vedeckej konferencie PF UPJŠ

Charakteristickou črtou vzdelávania na kvalitných vysokých školách, ku ktorým Prírodovedecká fakulta UPJŠ v Košiciach patrí, je úzke prepojenie vzdelávania a vedeckého výskumu. Poznatky a vedomosti z odboru štúdia získavajú študenti nielen teoretickým štúdiom jednotlivých disciplín, ale aj aktívnym zapojením sa do riešenia čiastkových vedeckých úloh v rámci výskumných tímov či už pri vypracovávaní záverečných prác alebo formou nástroja Študentských pomocných vedeckých síl (ŠPVS), ktorých činnosť sa na fakulte revitalizovala v roku 2015.

Študentská vedecká konferencia (ŠVK) je jedným z tradičných podujatí fakulty, ktoré je organizované počas Prírodovedeckých dní ako súčasť Sciencefestu. Svojou povahou prirodzene zapadá do spomínaného súkolia prepojenia vzdelávania a vedy a dlhodobo sa teší veľkej popularite a záujmu študentov. V roku 2016 na ŠVK vystúpilo 125 študentov Prírodovedeckej fakulty UPJŠ v Košiciach, v rámci 16 sekcií. Prehľad o zameraní a cieľoch študentských prác podáva tento zborník. Veríme, že bude inšpiráciou pre ďalších potenciálnych záujemcov o vystúpenie na ŠVK, ale bude zaujímavý aj pre širšiu verejnosť, ktorej môže podať doplnkový pohľad na činnosť fakulty.

Download the e-book for free (pdf)

E-book

Katarína Kimáková

The textbook is intended for university students who are preparing for the profession of biology teacher. The structure of the book is similar to an encyclopedia, with one page devoted to each content item, but the topics of the chapters and subchapters follow each other. The explanatory text on the page illustrates the diagram and there are notes and links to other sources of information. For better orientation, the content of the textbook is divided into 8 sections, which cover several chapters. It follows the general didactics, which it connects with the teaching of biological content. The book provides a basic orientation in the approaches to learning this subject, and also explains the relationship between biology as a science and the didactics of biology. It deals with teaching standards and curricula, advises on how to master biological concepts and understanding, how to communicate with students in biology classes, when and why are effective visual and practical methods. It acquaints the reader with the issue of setting goals for biological education in the cognitive, psychomotor and affective areas in relation to formative and summative assessment. Hopeful as well as experienced teachers will find in this publication not only a look into the history of teaching biology, but also a look into the future. Current trends in biology teaching, the connection of teaching with digital technologies, the virtual learning environment and interactive simulations and models belong to science lessons today.

Download the e-book for free (pdf)

Ľubomír Kováč

Učebný text „Zoogeografia“ objasňuje základné princípy a historický vývoj rozšírenia živočíchov na Zemi, a ďalej analyzuje faktory, ktoré ho ovplyvňujú. Vďaka moderným vedeckým metódam a technikám výskumu je zoogeografia veľmi dynamicky sa rozvíjajúcou disciplínou. Z geologických etáp je podrobnejšie spracovaná problematika paleoklimatických cyklov kvartéru, holocénu a vývoja postglaciálnej klímy, ktoré zohrali významnú úlohu pri dynamike vývoja živočíšnych areálov. Areálová analýza charakterizuje a triedi areály živočíchov a ich dynamiku v nadväznosti na speciáciu. Podrobne je spracovaná problematika zoogeografických oblastí s dôrazom na palearktickú oblasť. Časť zameraná na dynamickú zoogeografiu rieši najmä problematiku refúgií a reliktov v súvislosti s vývojom pleistocénnej paleoklímy. Text stručnou formou sumarizuje základné antropogénne faktory, ktoré v recentnej dobe drastickým spôsobom limitujú rozšírenie živočíchov v rýchlo ubúdajúcom prírodnom prostredí na Zemi. Text ďalej prehľadným spôsobom charakterizuje biogeografiu Karpát a faunu územia Slovenska. Záverečná časť prezentuje fylogeografiu ako modernú vednú disciplínu zameranú na rekonštrukciu migračných ciest v postglaciáli, ktorá je podložená analýzou molekulárnych markerov populácií živočíchov v širšom geografickom kontexte. 

Autor

E-book

Vladimír Sedlák

The university textbooks entitled Global Navigation Satellite Systems: GPS, GLONAS, Galileo, Compass present four navigation systems of the GNSS (Global Navigation Satellite Systems): American NAVSTAR GPS, Russian GLONASS, European Galileo and Chinese Compass. The Satellite-Based Augmentation Systems (SBAS) are also briefly explained. They provide regional service in augmenting the reach and support of signals from satellites of the GNSS (GPS, GLONASS, Galileo, Compass). Each satellite navigation system in the frame of GNSS is elucidated in terms of its principles of operation, structure, specificities, applications, and future perspectives.

The university textbook aims to improve the reader’s understanding of the principles and activities of the presented GNSS. The book emphasizes the possibilities of GNSS applications in geodesy and geography. The university textbook constitutes the basic study literature for the class Global Navigation Satellite Systems within the study program Geography and Geoinformatics at the Faculty of Science of the Pavol Jozef Šafárik University in Košice. For a deeper study of the GNSS issue, it is necessary to extend the study materials to include other educational scientific literature dealing with navigation satellite systems and their applications.

Download the e-book for free  (pdf)

E-book

Tomáš Samuely

Download e-book for free (pdf)

E-book

Rudolf Gális

Predkladaná práca podáva základné poznatky z astronómie a astrofyziky úplne novou multimediálnou formou. Rozsah podávaných poznatkov je zameraný hlavne na stelárnu astrofyziku a doplnený o kozmológiu nad rámec názvu práce. 
Novým prístupom v práci je veľký podiel obrazového materiálu, grafov a videoklipov a naopak stručnosť sprievodného textu. Takáto forma predkladania poznatkov v danej problematike nemá zatiaľ na Slovensku obdobu, a preto túto prácu môžeme považovať za úplne novátorské dielo. Treba však zdôrazniť, že pútavá forma predkladaných poznatkov nie je na úkor ich obsahu. V práci sú všetky potrebné informácie, ktoré by mal zvládnuť študent fyziky hlavne pedagogického zamerania. Práca taktiež môže byť neoceniteľnou pomôckou pedagógom na stredných, ale aj základných školách, ako aj profesionálnym pracovníkom – astronómom pri popularizovaní astronomických poznatkov. Toto naznačuje, že práca pokrýva pomerne široké spektrum potrieb na rôznych pracoviskách zaoberajúcich sa astronómiou, a to od univerzít, cez pedagogické fakulty a gymnáziá až po hvezdárne, planetáriá a astronomické krúžky.

Download the e-book for free (pdf)

Andrea Morovská Turoňová

The discovery of radioactivity at the turn of the 19th and 20th centuries stimulated the rapid development of nuclear sciences. At the interface between nuclear physics and chemistry, disciplines such as radiochemistry, radiation chemistry and nuclear chemistry were formed. The aim of the Nuclear Chemistry course which is taught at the PF UPJŠ is to provide basic knowledge, with an emphasis on the general value of the subject. It is important to make available the basics of various methods, techniques and their specifics in the application of nuclear phenomena in chemistry and related fields. Emphasis is also placed on the use of correct terminology, knowledge of the context of relationships and basic principles, supplemented by illustrative concrete cases. The choice of material is rather difficult, but we count on additional monographs and textbooks to fill in the gaps of these teaching texts.

Download the e-book for free (pdf)

E-book

Jozef Bednarčík (ed.)

Pavol Jozef Šafárik University in Košice under the auspices of Ministry of Education, Research, Development and Youth of the Slovak Republic, Ministry of Economy of the Slovak Republic and European X-Ray Free-Electron Laser Facility GmbH in Hamburg organizes School of XFEL and Synchrotron Radiation Users 2024 (SFEL 2024). The school is continuation of the Winter Schools of Synchrotron radiation held in 2011, 2013, 2014 and SFEL 2017, 2018, 2019 and 2022. The aim of the SFEL2024 school is to facilitate the growth of new Slovak research community of high expertise in high-efficiency RTG laser and synchrotron and neutron sources. The SFEL school is designed for efficient transfer of the rapidly developing know-how in these areas to young generation – researchers and university students. The next aim of the SFEL2024 is strengthening of personal connections between the local Slovak research community and forming scientific teams of XFEL users. Slovak research community thus can take advantage of the fact that Slovakia is a shareholder of European XFEL GmbH Company in Hamburg, but also makes more efficient use of other closely related scientific facilities, including ILL and ESRF in Grenoble and DESY in Hamburg.

Download the e-book for free (pdf)

E-book

Dušan Barabas a kol.

Predkladaný text je výsledným produktom práce v rámci projektu „Tanuljunk egymástól!/Učme sa jeden od druhého!“ Projekt vznikol na základe dlhoročných kontaktov pracovníkov Centra regionálnych výskumov Maďarskej akadémie vied a Ústavu geografie Prírodovedeckej fakulty UPJŠ v Košiciach ako prirodzená snaha o rozširovanie vzájomnej spolupráce. Prvým krokom bola spolupráca v rámci projektov Intereg II, do ktorej sa zapojil široký okruh pracovísk tak akademického, ako aj mimo akademického prostredia. Tento prvý pokus nebol úspešný z dôvodu administratívnych chýb. Z toho dôvodu bol po vzájomnej dohode s Maďarskou stranou pripravený a vypracovaný projekt HUSK/0801/1.6.1/0003 „Tanuljunk egymástól!/Učme sa jeden od druhého!“, ktorý bol schválený a spolufinancovaný Európskym fondom regionálneho rozvoja v rámci Programu cezhraničnej spolupráce Maďarská republika - Slovenský republika 2007 - 2013.

Konkrétny cieľ projektu zahŕňal usporiadanie niekoľkých stretnutí, kde slovenskí a maďarskí odborníci v oblasti geografie prezentovali svoj výskum a myšlienky. Zároveň sa podujali dodať materiál reprezentujúci ich prácu. V rámci šiestich stretnutí sa počas prvej etapy projektu stretlo 30 výskumníkov zo Slovenska a 30 výskumníkov z Maďarska, ktorí predstavili výsledky svojej práce a dodali záverečné výstupy v rozsahu 1 autorského hárku.

Stretnutia neboli samoúčelné. Vznikol rámec pre kooptovanie vedeckých tímov, ktoré by mohli aj v budúcnosti naďalej spolupracovať. Táto kooperácia určite prispeje nielen ku konkrétnym osobným kontaktom, ale bude aj základom pre tvorivú vedu na oboch stranách hranice. Projekt trvajúci jeden rok priniesol vedecký zborník, v ktorom sú predstavené niektoré špecifické problémy z geografie Maďarska a Slovenska. Ich predstavenie poslúži k porovnaniu teoreticko-metodologických východísk použitých pri riešení podobných problematík, prípadne umožní porovnať efektívnosť a výpovednú hodnotu dosiahnutých výsledkov. V zborníku sú publikované aj texty, ktoré nemajú tematicky zodpovedajúci náprotivok. Sú však inšpiráciou pre výskumníkov z opačnej strany. Predložený materiál si taktiež kladie ambíciu slúžiť ako doplnkový študijný text pre slovenských a maďarských vysokoškolákov, ako aj odbornú a laickú verejnosť.

Veríme, že vďaka realizovanému projektu a jeho výstupu vo forme vedeckého zborníka sa nám podarí stierať existujúce hranice a byť bližšie jeden k druhému.

Download the e-book for free (pdf)

E-book

Miroslav Repčák - Martin Bačkor - Peter Paľove-Balang - Silvia Gajdošová

Zriadenie cvičebne fyziológie rastlín na Katedre botaniky PF UPJŠ v Košiciach v roku 1969 bolo spojené s menom Ing. Štefana Kocúrika, CSc. (1923 - 2006), ktorý spracoval aj prvé „Návody na cvičenia z fyziológie rastlín“ (Košice 1972, 1976). Od roku 1980 sa využívala príručka doc. RNDr. Karola Erdelského, CSc. a Ing. Fridricha Friča, DrSc. „Praktikum a analytické metódy vo fyziológii rastlín“ (Bratislava 1980).
Po zvýšení počtu študentov, sa v roku 1991 ukázalo aktuálnym vydať „Návody na cvičenia z fyziológie rastlín“ v záujme lepšej prípravy a efektívnej organizácie práce na cvičeniach. Doc. RNDr. A. Košturiak, CSc. svojimi podnetnými radami prispel k podstatnému rozšíreniu úvodnej časti návodov, za čo sú mu autori zaviazaní vďakou.
Pre štvrté vydanie sme inovovali a modernizovali niektoré úlohy a zohľadnili sme možnosti inovovanej praktikárne. Výber úloh sme prispôsobili aktuálnemu rozsahu cvičení jednotlivých predmetov fyziológie rastlín v bakalárskych a magisterských študijných programoch biológie a ekológie. Ide o predmety: Fyziológia rastlín, Metabolizmus rastlín, Minerálna výživa rastlín, Rast a vývin rastlín a Ekológia rastlín. Niektoré úlohy sú vhodné tiež pre stredoškolské pokusy. Výber tém ovplyvnila výskumná orientácia nášho pracoviska na sekundárny metabolizmus, ekofyziológiu a liečivé rastliny. V návodoch sa spravidla pridržiavame jednotiek SI sústavy, niekedy uvádzame iné zaužívané jednotky.

Download the e-book for free (pdf)

E-book

Erik Čižmár

Textbook Automation of Laboratory Experiments in LabVIEW environment is devoted to the basics of graphical programming and shows the way how to communicate with measuring equipment and Arduino development boards in LabVIEW. The basic concepts of creating a virtual instrument and its interactive user environment are introduced. Three physical tasks are presented, the practical implementation of which takes place with the use appropriate instrumentation and LabVIEW. Practical tasks are dedicated to measuring the transmission characteristics of a low-pass RC filter, measuring the natural resonant frequency of a quartz tuning fork using the heterodyne pulse method, and mapping the magnetic field of a permanent magnet using Arduino.

Download the e-book for free (pdf)

 Andrej Oriňak - Renáta Oriňaková - Andrea Fedorková

Nanotechnology represent the fastest developing science in the present. They are based on the technologies that enable the matter manipulation at atomic level. Nanotechnology offer prepartion of the new materials with unknown and very specific properties and functions.Recent nanotechnology still stay in formative phase of their development. But more and more they are visible with nano-specific phenomenons in the fundamental control of the properties as well mater behaviour. This is quite possible that without nanotechnology will not work any science to the future, moreover that science will not exist anymore. Nanotechnolgy will give a chance and force to transform world to more environmental and comfortable. Expected is expansion of the nanotechnolgy to molecular nanosystems – heterogenous nets, in which molecules and supramolecules work as the nanodevices. The computers and robots will be reduced to the small and ultrasmall dimensions. In medicine will foremost the application of nanotechnology in genetic therapy and elimination of ageing. Nanosurgery will work at molecular level, cancer cells will be identified early and filtered , then substituted with healthy and unchanged. It is necessary to inform university or high school students  about principles of nanotechnolgy, preparation of the nanostructures, functionality of them and to offer full representation about molecular systems and nanodevices; the methods of nanostructures characterization and about application in miniaturized systems. 

Authors

E-book

Kveta Markušová - Daniela Kladeková

Elektrochémia je veda, ktorá študuje iónové systémy a také procesy alebo javy, ktoré prebiehajú na hranici iónových systémov s kovmi alebo s polovodičmi. V súčasnom štádiu rozvoja môžeme elektrochémiu rozdeliť podľa jej zamerania na dve oblasti. Prvá z nich - ionika - sa zaoberá vlastnosťami iónových sústav (roztoky, taveniny, tuhé elektrolyty). Druhá oblasť - elektrodika - sa zaoberá javmi na fázovom rozhraní elektróda/iónová sústava.

Ionika aj elektrodika skúmajú rovnovážne aj nerovnovážne javy a procesy. Výskumom vlastností iónových sústav za rovnovážnych podmienok získavame informácie a predstavy o štruktúre a zložení roztokov a tavenín elektrolytov, ako aj tuhých elektrolytov, kým merania za nerovnovážnych podmienok referujú o elektrickej vodivosti iónových sústav. V oblasti elektrodiky sa štúdiom rovnováh na rozhraní elektróda/roztok (prípadne tavenina) zaoberá elektrochemická termodynamika. Meranie rýchlostí procesov prebiehajúcich na tomto fázovom rozhraní a vysvetlenie zákonitostí, ktorými sa tieto procesy riadia, je predmetom kinetiky elektródových procesov alebo elektrochemickej kinetiky.

Download the e-book for free (pdf)

Valéria Skřivánková 

Predložený učebný text sa pokúša ilustrovať možné aplikácie Teórie pravdepodobnosti na príkladoch z oblastí (vo fyzike, chémii,  biológii, ekonomike, finančníctve, atď.), ktoré sú spestrené o úlohy na hľadanie optimálnej stratégie.

Text je určený predovšetkým poslucháčom Prírodovedeckej fakulty UPJŠ, budúcim učiteľom matematiky, študentom odboru matematika a informatika prípadne iným záujemcom, ktorí budú aplikovať pravdepodobnostné metódy pri riešení reálnych problémov. Obsahom pokrýva prvú časť predmetu "Pravdepodobnosť a štatistika".

Autorka