Základy nerovnovážnej štatistickej fyziky

E-kniha

Miroslava Martinková

Tieto elektronické skriptá sú sústredené na problematiku sekundárneho metabolizmu a jeho produktov ‒ sekundárnych metabolitov. Predložený materiál podáva prehľad o základných stavebných blokoch a konštrukčných mechanizmov, prostredníctvom ktorých je možné v živých systémoch (rastlinách) syntetizovať zaujímavé molekuly. Procesy vzniku zmienených metabolitov sú vysvetlené pomocou základných mechanizmov organických reakcií. Viaceré prezentované sekundárne metabolity majú pozoruhodný biologický profil a používajú sa ako liečivá, alebo slúžia ako predlohové štruktúry pre vývoj nových farmakologických preparátov. Tieto elektronické skriptá sú určené predovšetkým pre študentov magisterského študijného programu organická chémia ako podporný materiál k profilovému predmetu Chémia prírodných látok.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

Adriana Zeleňáková

Magnetické nanočastice sú nesmierne zaujímavým magnetickým objektami, ktoré skrývajú ešte mnoho neobjaveného, jednak z dôvodu fyzikálnych vlastností ako aj vďaka rozmanitým aplikáciám. Nanočastice železa, alebo oxidov železa, sa vďaka svojim vlastnostiam uplatňujú v lekárskej diagnostike na zobrazovanie pomocou magnetickej rezonancie, pri liečbe hypertermie a významnú oblasť využitia predstavuje použitie magnetických častíc pre cielený transport liečiv.

Vysokoškolská učebnica „Magnetické nanočastice: nanomagnetizmus, príprava a pokrokové aplikácie“ je určená predovšetkým poslucháčom magisterského stupňa štúdia odboru fyziky a poslucháčom príbuzných odborov na vysokých školách a fakultách s fyzikálnym, chemickým, metalurgickým a biofyzikálnym zameraním. Motiváciou k napísaniu tejto učebnice bolo vypracovať študijný materiál, ktorý prispeje ku skvalitneniu výučby profilového predmetu Nanomateriály a nanotechnológie na Ústave fyzikálnych vied PF UPJŠ v Košiciach na magisterskom stupni študijného programu Fyzika kondenzovaných látok FKLm, ako aj na profilového predmetu na doktorandskom programe Progresívne materiály PMd.

Vysokoškolská učebnica je rozdelená do ôsmych kapitol. Prvá a druhá kapitola sa venujú základným informáciám o magnetizme, o pôvode nanomagnetizmu v nanočasticiach a povrchovým javom. Tretia a štvrtá kapitola sa venujú nanomagnetizmu nanočasticových systémov. Piata kapitola popisuje detailne jednotlivé protokoly pre vyšetrenie javu superparamagnetizmu a javu superspinového skla s využitím SQUID zariadenia. Šiesta kapitola popisuje jednotlivé postupy prípravy magnetických nanočastíc a siedma kapitola jednotlivé experimentálne techniky pre štúdium magnetických nanočastíc. Posledná ôsma kapitola popisuje aplikácie nanočastíc v biomedicíne.

Pri písaní tejto učebnice boli jednotlivé kapitoly vypracované s využitím cudzojazyčnej odbornej literatúry, ktorá je uvedená v zozname odporúčanej literatúry.

Stiahnite si e-knihu zadarmo

E-kniha

Adela Kravčáková - Stanislav Vokál - Janka Vrláková 

Skriptá “Všeobecná fyzika IV, 1. časť: Atómová fyzika” predstavujú základný študijný materiál k prednáškam zo Všeobecnej fyziky IV v druhom ročníku bakalárskeho jednoodborového štúdia fyziky a medziodborového štúdia v kombinácii s fyzikou na Prírodovedeckej fakulte Univerzity P. J. Šafárika v Košiciach. Svojím obsahom pokrývajú prvú časť daného kurzu fyziky, venovanú atómovej fyzike.

Cieľom predmetu je získať základné informácie o štruktúre atómu a elektrónovom obale atómu.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Andrej Mock

Stavba živočíšneho tela je mimoriadne pestrá, každý druh ma svoje osobité morfologické znaky, ktoré si nesie ako svedectvo dlhodobého vývoja a príslušnosti k vývojovej línii. Zároveň je telo dlhodobo testované prírodnými podmienkami a výsledkom sú jedinečné adaptácie na prostredie a spôsob života. Napriek tejto obdivuhodnej pestrosti – ktorá zahŕňa recentné i fosílne živočíchy a ktorú ešte zďaleka nemáme zmapovanú – prináša vzájomné porovnávanie častí tela poznatky, ktoré môžeme zovšeobecniť, hlavné stavebné princípy a akési „mantinely“, v rámci ktorých sa pestrosť fenotypov realizuje.

Porovnávacia morfológia dnes využíva najnovší metodický materiál a poznatky z iných vedných odborov, od genetiky, molekulovej biológie a experimentálnej embryológie, cez progresívne zobrazovacie metódy (napr. elektrónovú mikroskopiu, počítačovú mikrotomografiu) a možnosti následného softvérového spracovania obrazového materiálu (meranie, farbenie a pod.) až po pohľad fyziky, chémie, statiky a geometrie na štruktúry (až po nanoštruktúry) živého tela. Detailné poznanie historických a súčasných podmienok na Zemi je dôležitým interpretačným kontextom pri štúdiu morfológie živočíchov. Poznatky nahromadené po stáročiach bádania sú dnes prekvapivo rýchlo dopĺňané o nové a často sú následne tradičné poznatky nanovo reinterpretované. Napokon, a to je nemenej dôležité, sa pri štúdiu morfológie živočíchov (a človeka) dozvedáme prekvapivé poznatky aj o nás samých.

Autor predloženého učebného textu mal ambíciu v zjednodušenej podobe uviesť čitateľa, predovšetkým študenta biologických odborov, do dynamickej a fascinujúcej vednej disciplíny, akou súčasná porovnávacia morfológia je.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

Ivan Potočňák a kol.

Skriptá sú študijnou literatúrou pre predmet Všeobecná chémia, ktorý je povinným predmetom bakalárskeho štúdia v odboroch Chémia, Environmentálna chémia, Chémia – medziodborové štúdium a Všeobecná ekológia, prvý ročník. Skriptá obsahujú 15 + 2 kapitoly v celkovom rozsahu 170 strán, ktoré nadväzujú na obsah prednášok a formou príkladov a teoretických úloh upevňujú a rozširujú poznatky získané z prednášok.

Autori

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

Miroslav Almáši

Vedecký zborník abstraktov z konferencie „Novel Trends in Chemistry, Research and Education 2023“ je súhrn príspevkov účastníkov konferencie, ktoré obsahujú originálne výsledky ich vedecko-výskumnej činnosti. Podujatie bolo zamerané na zdieľanie nových poznatkov vo všetkých oblastiach chémie – analytickej, anorganickej, fyzikálnej, organickej chémie, biochémie, didaktiky chémie a NMR spektroskopie.

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)

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-kniha

Mária Ganajová - Jozef Hanč - Ivana Sotáková - Petra Letošníková (eds.)

Medzinárodná konferencia o výskume v didaktike prírodných vied – DidSci+ 2022 nadväzuje na tradíciu úspešnej série predchádzajúcich konferencií DidSci, ktoré sa od roku 2004 konali v Krakove, Prahe, Brne a Trnave. Konferencie DidSci+ predstavujú platformu pre trvalú medzinárodnú spoluprácu, ktorá sa zameriava na hranice a aktuálne výzvy vo výskume prírodovedného vzdelávania. Táto špeciálna edícia konferencií DidSci, ktorá oslávila svoje 10. výročie, sa konala v Košiciach na Prírodovedeckej fakulte Univerzity Pavla Jozefa Šafárika v dňoch 26. až 29. júna 2022. Dôkladný recenzný proces viedol k dvom hlavným publikáciám, ktoré ponúkajú komplexný pohľad na najnovšie pokroky v STEM vzdelávaní, resp. vzdelávaní prírodovedných predmetov. Prvý diel vybraných príspevkov je publikovaný ako zborník IOP Conference Series, Vol. 3037 s otvoreným prístupom na https://iopscience.iop.org/issue/1742-6596/3037/1, a je primárne venovaný vzdelávaniu v oblasti STEM, hodnoteniu, evaluácii, stratégiám spätnej väzby a rozvoju učiteľov. Druhý diel vybraných príspevkov, vydaný vydavateľstvom ŠafárikPress, sa zameriava viac na rozvoj učebných osnov, inovatívne vzdelávanie a digitálne technológie, predovšetkým v chémii a biológii. Obe publikácie sú určené širokému publiku, vrátane súčasných a budúcich učiteľov prírodovedných predmetov, vysokoškolských študentov v prírodovedných odboroch, výskumníkov vo vedeckom vzdelávaní, odborníkov z pedagogických a metodických centier, tvorcov učebných osnov a autorov učebníc.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

Peter Kollár a kol. 

Skriptá Základné fyzikálne praktikum II. sú určené pre študentov Prírodovedeckej fakulty UPJŠ v Košiciach študujúcich na študijných programoch fyzika a medziodborových programoch v kombinácii s fyzikou. Obsahom skrípt sú úlohy z elektriny, magnetizmu a optiky. Podľa študijných programov sú zaradené do 3.semestra bakalárskeho štúdia, v ktorom by už študenti mali mať absolvovaný predmet všeobecná fyzika II. (elektrina a magnetizmus). Súčasťou každej úlohy sú základné poznatky venované javom, ktoré sú obsahom samotnej úlohy.

Autori

E-kniha

Peter Fedoročko (ed.)

Zborník príspevkov zo 7. ročníka Jarnej školy doktorandov 2020

V rámci 7. ročníka celouniverzitného podujatia Jarná škola doktorandov UPJŠ, ktorá sa bude konať v náhradnom termíne v dňoch 10. – 11. novembra 2020 v Košiciach a v pozmenenom režime v online priestore, odznejú v rámci odborného programu dve plenárne prednášky významných vedeckých odborníkov z Univerzity Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach. V sekcii spoločenskovedných a humanitných vied (FVS/PrávF/FF) odprezentuje svoje príspevky 24 doktorandov z Fakulty verejnej správy, Právnickej a Filozofickej fakulty a v sekcii lekárskych a prírodných vied (LF/PF) 22 doktorandov z Lekárskej a Prírodovedeckej fakulty.

Súčasťou odborného programu podujatia bude panelová diskusia s vedením Univerzity Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Daniel Klein

Štatistika je definovaná ako vedecká disciplína založená na učení sa z dát a na zisťovaní, kontrolovaní, a prezentovaní neurčitosti. V týchto vysokoškolských učebných textoch prezentujeme históriu štatistiky, základné pojmy štatistického modelovania, meranie závislostí, regresné modely, analýzu rozptylu. Popisujeme jednoduché triedenie, mnohonásobné porovnávanie, predpoklady ANOVA modelu, Kruskal-Wallisov test.

Vysokoškolské učebné texty sú vhodné pre študentov matematických a informatických odborov prvého a druhého stupňa vysokých škôl. Študijné materiály sú vhodné aj pre študentov neinformatických odborov s ohľadom na zlepšenie ich vedomostí a praktických skúseností v oblastiach informatického zamerania a poskytujú možnosť na uplatnenie študentov v IT firmách pri riešení praktických úloh.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

Andrej Oriňak - Renáta Oriňaková - Andrea Fedorková

Nanotechnológie predstavujú najrýchlejšie sa vyvíjajúci vedný odbor súčasnosti. Predstavujú technológie, ktoré umožňujú manipuláciu hmoty na úrovni atómov. Nanotechnológiami sa tak pripravujú nové materiály s doteraz nepoznanými vlastnosťami a funkciami. Nanotechnológie súčasnosti sú stále iba vo formatívnej fáze ich vývoja.  Stále viac sa  zviditeľňujú  nano-špecifickými fenoménmi vo fundamentálnej kontrole vlastností a správania sa hmoty. Je celkom možné, že v budúcnosti nebude môcť bez nanotechnológií fungovať žiadna vedná disciplína ba dokonca, že veda ako taká zanikne. Nanotechnológie tiež poskytujú šancu a silu transformovať svet na viac environmentálny a komfortný. Očakávame expanziu nanotechnológií do molekulárnych nanosystémov – heterogénnych sieti, v ktorých molekuly a supermolekuly pracujú ako nanozariadenia. Počítače a roboty budú redukované na ultramalé rozmery. V medicíne bude napredovať využitie nanotechnológií v genetických terapiách a eliminácie stárnutia. Nanochirurgia bude fungovať na molekulárnej úrovni, rakovinové bunky sa identifikujú, odfiltrujú a nahradia zdravými. Je nevyhnutné, aby poslucháči vysokých škôl získali ucelenú predstavu o nanotechnológiách. Metódach prípravy nanoštrukturovaných substrátov, molekulárnych zariadení a systémov. Spôsoboch hodnotenia nanoštruktúr a ich aplikáciách v miniaturizovaných systémoch.

Autori

E-kniha

Rastislav Varga

Posun doménových stien vo feromagnetických materiáloch sa využíva v rôznych magnetických zariadeniach na uchovávanie, spracovanie alebo prenos signálov a informácií. Ide hlavne o jadrá transformátorov, rôzne senzory, pamäťové zariadenia (napr. HDD v PC) ako aj moderné spintronické zariadenia ako sú Racetrack pamäte, elektronika na báze pohybu doménových stien a pod.

Táto kniha má slúži ako učebnica pre pokročilejšie kurzy v oblasti magnetických materiálov. Je určená hlavne študentom, ktorí javia záujem o štúdium magnetických materiálov, ako aj odborníkom z rôznych oblastí, ktorí by chceli pochopiť základy doménovej štruktúry a jej zmeny.

Je členená do deviatich kapitol. V prvej kapitole sa zaoberá stručnou históriou štúdia doménovej štruktúry v magnetických materiáloch. Druhá kapitola poskytuje úvod do príčin a prejavov magnetických anizotropií. Tretia a štvrtá kapitola sú venované príčinám vzniku doménovej štruktúry a doménovej steny. V piatej kapitole je rozobratá štruktúra doménovej steny, jej potenciál a kritické pole potrebné na pohyb doménovej steny. Šiesta kapitola je venovaná premagnetizačným procesom, z ktorých jeden - pohyb doménovej steny je podrobne preberaný v kapitole 7. Ôsma kapitola obsahuje teoretické riešenie pohybu doménovej steny. Posledná deviata kapitola predstavuje moderný spôsob pohybu doménovej steny, ktorý je indukovaný elektrickým prúdom.

Predkladaná práca predpokladá u čitateľa aspoň základné znalosti z oblasti magnetizmu. V opačnom prípade ho autor odkazuje na základnú literatúru (napr. [2.1 -2.6]).

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Božena Mihalíková - Ondrej Hutník - Jozef Kiseľák 

Vysokoškolský učebný text je venovaný matematickej analýze nekonečných číselných a funkcionálnych radov. Je určený poslucháčom študijných odborov matematiky, fyziky a informatiky, ako aj medziodborového štúdia kombinácie s matematikou. Obsahuje teoretické východiská pre vyšetrovanie konvergencie nekonečných číselných a funkcionálnych radov, rozvojov funkcií do mocninových a Taylorových radov, ako aj použitie týchto výsledkov v rozličných úlohách matematiky, fyziky a informatiky. Na pozadí historických súvislostí objasňuje pohnútky a potrebu zavedenia niektorých kľúčových pojmov a ich ďalší rozvoj.  Jednotlivé pojmy a tvrdenia sú demonštrované na veľkom množstve riešených príkladov, ale aj početných úloh na samostatné precvičenie. Niektoré výsledky sú doplnené o dynamické animácie spustiteľné v elektronickej verzii učebného textu.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)