Fotonika

E-kniha

Zuzana Jurašeková

Úvod k praktikám k experimentálnym metódam biofyziky

Učebný text Laboratórna technika a výpočty je primárne určený študentom 1. ročníka bakalárskeho stupňa študijného odboru Biofyzika na ÚFV PF UPJŠ v Košiciach, ako podpora k výučbe praktika s rovnakým názvom. Cieľom je poskytnúť študentom základnú prípravu pre prácu v chemickom laboratóriu. Tá je nevyhnutná pre riešenie rôznych biofyzikálnych úloh a experimentov, ktoré študenti budú riešiť vo vyšších ročníkoch. Skripta sú rozdelené na 3 hlavné časti: teoretickú, resp. výpočtovú časť, časť venovanú laboratórnej práci a posledná časť predstavuje krátky úvod do spektroskopie. Teoretická časť sumarizuje základné definície a vzťahy týkajúce sa charakterizácie a prípravy roztokov a zmesí. Druhá, najrozsiahlejšia časť, poskytuje informácie a odporúčania o tom, ako bezpečne a efektívne pracovať v chemickom laboratóriu. Dôraz sa kladie na prácu s chemickými látkami a s vybranými malými laboratórnymi prístrojmi a zariadeniami. Predstavené sú tiež základné postupy vybraných laboratórnych prác. V rámci krátkeho úvodu do spektroskopie sa študenti môžu oboznámiť so základnými spektroskopickými pojmami a princípmi. Špeciálna pozornosť je venovaná UV-VIS absorpčnej spekrofotometrii a veľmi v krátkosti je predstavená aj fluorescencia. Celý učebný text je doplnený o rôzne praktické, či teoretické úlohy, ako aj odkazy a užitočné linky na ďalšie vysvetľujúce texty a videá.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Tomáš Samuely

Dnes sú skenovacie sondové mikroskopy štandardnými nástrojmi v materiálovej vede, fyzike, chémii, biológii a inžinierstve. Tisíce týchto mikroskopov sú v prevádzke po celom svete a sú aspoň také bežné a obľúbené ako skenovacie elektrónové mikroskopy.

Napriek obrovskému množstvu novších skenovacích sondových mikroskopií, klasická STM je stále významnou a nenahraditeľnou metódou hojne využívanou napr. vo výskume tuhých látok. V tomto texte sa sústredíme na tradičné aj inovatívne techniky STM, ktoré sú dostupné a využívané v laboratóriách Centra fyziky nízkych teplôt v Košiciach.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Jozef Bednarčík

Kryštalografia sa zaoberá rozoznávaním usporiadania a väzieb atómov v tuhých látkach. Takmer bezprostredne po ich objavení sa röntgenové lúče začali používať na štúdium vnútornej štruktúry látok.

Prvá kapitola tohto učebného textu sa venuje základným pojmom kryštalografie. Na úvod sú charakterizované kryštalické látky. V ďalšej časti sú stručne uvedené základné typy väzieb a ich charakteristiky. Hlavným predmetom tejto kapitoly je výklad základných pojmov ako operácie symetrií, translačná periodicita, mriežka, elementárna bunka. Uvedené sú priestorové mriežky a kryštálové sústavy. Na záver tejto kapitoly je pozornosť venovaná popisu jednotlivých typov porúch kryštálových štruktúr. V druhej kapitole je prezentovaný Bohrov model atómu vodíka. Uvedené sú jednotlivé kvantové čísla a ich význam.

V ďalšom sú popísané energetické hladiny a povolené prechody v rámci atómu s viacerými elektrónmi. Druhú kapitolu uzatvára charakterizácia základných absorpčných a emisných procesov. Tretia kapitola je venovaná produkcii RTG žiarenia a jeho vlastnostiam. Sú uvedené zdroje RTG žiarenia a popis ich činnosti.

Interakcia RTG žiarenia s hmotou, absorpcia a detekcia RTG žiarenia sú predmetom poslednej časti tejto kapitoly.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Ivan Potočňák

Skriptá sú študijnou literatúrou pre predmet Chemické výpočty, ktorý je povinným predmetom bakalárskeho štúdia v odboroch Chémia a  Chémia – medziodborové štúdium, prvý ročník. Skriptá obsahujú 10 kapitol v celkovom rozsahu 207 strán, ktoré formou riešených aj neriešených príkladov vedú študentov k pochopeniu preberanej problematiky.

Autor

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Karel Saksl

Riešenie kryštálových štruktúr je kráľovskou disciplínou röntgenografie. Jej primárnou úlohou je (s výnimkou defektov) popísať atómovú štruktúru motívu, ktorý svojím opakovaním vypĺňa objem celého kryštálu, resp. kryštalickej fázy. Táto úloha je dnes viac menej rutinná pre röntgenovú difrakciu z monokryštálov, ktorá dokáže lokalizovať stovky až tisíce ne-vodíkových atómov v základných bunkách s veľkými rozmermi1. V reálnej praxi však často namiesto monokryštálov máme k dispozícii materiál iba vo forme prášku. Z jeho röntgenovo difrakčných dát je riešenie atómovej štruktúry netriviálne, predovšetkým z toho dôvodu, že trojrozmerný difrakčný priestor monokryštálu sa meraním veľkého množstva náhodne orientovaných monokryštálikov (kryštalitov) redukuje na jednorozmerný. Samotné riešenie si následkom toho vyžaduje okrem správnej metodiky merania výber vhodných nástrojov, postupov a stratégií, ktoré procesom optimalizácie povedú k vyriešeniu a spresneniu danej kryštalickej fázy. Súčasný limit tejto metódy je ~ 100 nevodíkových atómov v asymetrickej časti základnej bunky, čo však pre väčšinu anorganických materiálov postačuje.

Cieľom týchto učebných textov je poskytnúť študentom druhého a tretieho stupňa vysokoškolského štúdia konkrétny návod na riešenie kryštálových štruktúr z práškových röntgenovo difrakčných dát. Tieto skriptá nadväzujú na moju prvú monografiu a vyžadujú praktickú znalosť jej obsahu. Podobne ako v predošlej mojej monografii ponúkam bez hlbokého teoretického úvodu vyriešené príklady, na ktorých v prostredí voľne dostupného programu GSAS II [3] demonštrujem postupy a stratégie vedúce k správnemu vyriešeniu kryštalických fáz. Príklady sú zoradené od jednoduchších k zložitejším, pričom veľa užitočných informácii čitateľ nájde aj v odkazoch na literatúru ako aj komentároch pod čiarou. Súčasťou týchto skrípt sú dáta určené, pre vaše individuálne precvičenie popísaných postupov.

Karel Saksl

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Marián Kireš - Renáta Orosová a kol.

Vysokoškolská učebnica je určená študentom učiteľstva a cvičným učiteľom ako pomôcka pri rozvoji pedagogických zručností budúcich učiteľov, absolventov UPJŠ v Košiciach. Spracovaný súbor vyučovacích metód a stratégií spolu s námetmi na metodiky a ukážkami metodík má napomôcť sa snažíme o stotožnenie študentov (stotožneniu budúcich učiteľov) s inovatívnymi stratégiami a metódami vyučovania. Ako problematická sa v rámci realizácie pedagogických praxí študentov javí aj nedostatočná vo všetkých zabezpečovaných vyučovacích predmetoch (učiteľských aprobáciách).

Vytvárame podporu pre súčinnosť medzi inovatívnosťou vysokoškolskej prípravy a praxou študenta v cvičnej škole ako aj jasne definovaný dopyt na cvičného učiteľa, koordinácia pôsobenia. Ponúkame koordináciu v pôsobení na budúceho učiteľa a cielenejší rozvoj jeho profesijných kompetencií počas všetkých druhov praxí.

Cviční učitelia Cvičným učiteľom ponúkame prakticky orientovaný materiál a nabádame ich k tvorbe pozitívnej pracovnej klímy študenta učiteľstva počas pedagogických praxí a vytváraniu priestoru pre aplikáciu rôznych inovatívnych stratégií a metód vyučovania, ktoré študent učiteľstva už teoreticky ovláda.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Zuzana Orságová Králová (ed.)

Vedecký zborník abstraktov je súhrnom príspevkov učiteľov, vedeckých pracovníkov a ďalších účastníkov konferencie, ktoré obsahujú originálne výsledky ich vedecko-výskumnej činnosti. Práce budú predmetom rokovania ďalšieho ročníka domácej vedeckej konferencie „New trends in chemistry, research and education 2019”. Konferencia je priestorom pre dialóg medzi vedeckými akademickými pracovníkmi na jednej strane a profesionálnymi pracovníkmi a študentmi na strane druhej.

Príspevky uverejnené v tomto zborníku možno rozdeliť podľa obsahu do oblasti analytickej anorganickej, fyzikálnej, organickej chémie, biochémie a didaktiky chémie. Všetky príspevky sú zaujímavé a môžu byť využité v ďalšej tvorivej vedeckej a výskumnej práci, v procese vzdelávania i v praktickej činnosti.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Ondrej Krídlo - Gabriel Semanišin

Pre informatikov je neustálou výzvou hl’adat’ efektívne algoritmy, prípadne rôzne technické a implementačné možnosti vylepšenia výpočtovej zložitosti v súčasnosti známych algoritmov. Čiastočné riešenia ponúkajú napr. gridové prístupy a paralelizácia výpočtu. Vel’kým, ale zatial’ nenaplneným prísl’ubom, sú kvantové počítače. Z teoretického hl’adiska vel’mi dobré riešenia ponúkajú pravdepodobnostné a aproximačné prístupy. A práve nimi sa chceme podrobnejšie zaoberat’.

Tieto elektronické vysokoškolské učebné texty sú doplnkovým učebným textom k predmetu Aproximačné a pravdepodobnostné algoritmy. Učebné texty vznikli z podkladov autorov a prof. RNDr. Viliama Gefferta, DrSc., ktorému autori d’akujú za poskytnutie rukopisu. Rovnako pod’akovanie patrí aj RNDr. Jánovi Katreničovi, PhD., ktorý zostavil prvú sériu úloh na cvičenia k danému predmetu, a Žanete Semanišinovej, ktorá prečítala vel’kú čast’ textu a prispela svojimi návrhmi k jeho vylepšeniu.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Katarína Cechlárová (ed.)

V roku 2018 sa Študentská vedecká konferencia konala dňa 18. apríla 2018 v 16 sekciách v odboroch biológia a ekológia, chémia, fyzika, geografia, matematika, informatika a ich odborové didaktiky. Prihlásených príspevkov študentov bakalárskeho a magisterského štúdia bolo 110. Okrem nich mimo súťaže vystúpilo 8 stredoškolákov, ktorí už v tomto mladom veku navštevujú našu alma mater, pracujú v našich laboratóriách a pod vedením našich zanietených učiteľov sa pripravujú na svoje ďalšie štúdium. Súčasťou toho dňa bola aj programátorská súťaž a súťaž IHRA v troch kategóriách, kde okrem študentov PF UPJŠ súťažili žiaci základných a stredných škôl.

Abstrakty príspevkov Študentskej vedeckej konferencie presvedčivo dokumentujú, že študenti PF UPJŠ študujú svoj odbor nielen teoreticky, ale sa aj aktívne zapájajú sa do riešenia čiastkových vedeckých problémov, ktoré sú súčasťou výskumných zámerov na ústavoch PF UPJŠ. Tento zborník predstavuje aj určitý prehľad o vedeckej aktivite na fakulte, ktorý, veríme, bude zaujímavý aj pre širšiu verejnosť.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

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.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Jozef Strečka

Za posledných pätnásť rokov sa kurz „Presne riešiteľné modely v štatistickej fyzike“ stal neoddeliteľnou súčasťou študijného programu „Teoretická fyzika“ na Prírodovedeckej fakulte Univerzity Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach. Spočiatku bol kurz založený na prvej edícii tejto učebnice určený len pre bakalárskych študentov, avšak neskôr som na žiadosť niekoľkých ambicióznych študentov, ktorí si želali pokračovať v štúdiu tejto vzrušujúcej oblasti výskumu, pripravil nadväzujúci kurz vyučovaný na postgraduálnej úrovni.

Už je to viac ako desať rokov, čo naši študenti zapísaní v študijnom programe „Teoretická fyzika“ absolvujú predmet „Úvod do presne riešiteľných modelov v štatistickej fyzike“ na magisterskej úrovni a „Presne riešiteľné modely v štatistickej fyzike“ na postgraduálnej úrovni. Samozrejme, bolo potrebné nejako upraviť témy pre kurzy určené pre bakalárskych a postgraduálnych študentov.

Konkrétne, niekoľko náročnejších tém týkajúcich sa presných riešení 2D Isingovho modelu (kapitola 3) bolo presunutých do pokročilejšieho kurzu určeného pre postgraduálnych študentov, zatiaľ čo úvodný kurz určený pre bakalárskych študentov bol naopak doplnený o niekoľko nových tém, ktoré si vyžadovali druhé vydanie tejto učebnice.

Druhé vydanie tejto učebnice teda obsahuje úplne novú kapitolu 4 venovanú presnému riešeniu Isingovho modelu na Betheho mriežke pomocou metódy presných rekurentných vzťahov, zatiaľ čo kapitola 5 bola doplnená o presné výsledky pre základný stav niekoľkých frustrovaných Heisenbergových spinových modelov pomocou variačnej metódy. Dúfam, že ďalšie vydanie tejto učebnice vyjde čoskoro a zahrnie aj všetky témy špecificky vyučované v rámci postgraduálneho kurzu.

Stiahnite si e-knihu zadarmo  (pdf)

E-kniha

Soňa Király (ed.)

Zborník abstraktov z medzinárodnej konferencie pokročilých materiálov, IMAM 2025, je zložený z príspevkov účastníkov tejto konferencie. Zborník pozostáva zo 16 prednášok spomenutých účastníkov konferencie. Táto konferencia je zameraná predovšetkým na využitie pokročilých materiálov v rôznych vedeckých odvetviach. Všetky príspevky sú odborne spracované a inšpiratívne.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

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.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Karel Saksl

Cieľom týchto učebných textov je poskytnúť študentom druhého a tretieho stupňa vysokoškolského štúdia konkrétny návod na spracovanie 2D difrakčných dát, na realizáciu fázovej analýzy z röntgenovo difrakčných dát a pri spresňovaní mikroštruktúrnych parametrov identifikovaných fáz metódou Rietveldovho spresnenia.

Tento návod je koncipovaný formou zadania reálnych úloh z praxe materiálového výskumu a vedie čitateľa krok po kroku procesom spracovania, vyhodnotenia, až po interpretáciu nameraných dát. Na tento účel budú použité voľne prístupné programy ako Fit2D, QualX, POV-Ray a GSAS II, ako aj voľne stiahnuteľný komerčný program (Diamond), ktorý umožňuje realizovať úlohu v rámci demonštračného módu. Fázovú analýzu budeme vykonávať výhradne s využitím voľne šíriteľnej kryštalografickej databázy Crystallography Open Database COD.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

Matúš Harminc

Učebný text je určený poslucháčom medziodborového štúdia v kombinácii s matematikou, jednoodborového štúdia matematiky ako aj rozširujúceho štúdia matematiky. Je zameraný na základné poznatky o deliteľnosti celých čísel, kongruenciách a aritmetických funkciách.

Autor

E-kniha

Jozef Strečka

Táto učebnica sa zaoberá presne riešiteľnými modelmi a ich rôznorodými aplikáciami v niekoľkých odvetviach fyziky, ako sú matematická fyzika, štatistická fyzika, fyzika kondenzovaných látok a ďalšie. Presne riešiteľné modely sú v súčasnosti považované za inšpiratívne výskumné pole samé o sebe, ktoré, bohužiaľ, vyžaduje značné znalosti sofistikovanej matematiky. V súlade s tým bola mojou hlavnou ambíciou poskytnúť úvodný kurz pre študentov bakalárskeho štúdia, ktorý by pokrýval najjednoduchšie presne riešiteľné modely, ktorých rigorózne riešenia sú dostupné aj po skromných výpočtoch. Prezentovaná učebnica by preto mala byť považovaná za pomocnú učebnicu pre pokročilé štúdium, ktorá by mala slúžiť ako študentov sprievodca touto krásnou, ale určite zložitou témou.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)