D - PŘEDMĚTY - AKREDITAČNÍ SESTAVA

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

25.11.2014

D - PŘEDMĚTY - AKREDITAČNÍ SESTAVA 2014/15

Předměty studijního programu Fakulta:

PRF

Akad.rok:

2014

B1701-Fyzika

Obor:

1701R052-Molekulární biofyzika

Specializace:

00

Aprobace:

99

Typ studia:

Bakalářský

Forma studia:

Prezenční

Interní forma:

Není

Interní specifikace:

Není

Etapa:

1

Verze:

A

1 / 91


25.11.2014

2 / 91

PŘEDMĚTY - AKREDITAČNÍ SESTAVA 2014/15

AFC/OACB

Obecná a anorganická chemie pro biology General and Inorganic Chemistry for Biologists

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Prof. RNDr. Richard Pastorek, CSc.

Obsah: - úvod do studia obecné chemie (význam předmětu chemie, základní chemické pojmy a zákony) - atom a jeho stavba (atomové jádro, elementární částice hmoty, radioaktivita, jaderné reakce, elektromagnetické záření, modely atomu, elektronový obal, kvantová čísla, elektronová konfigurace atomů a iontů, periodická soustava prvků, snahy o uspořádání prvků, periodický zákon, periodické vlastnosti ionizační energie, elektronová afinita, elektronegativita) - struktura a vlastnosti látek (definice chemické vazby, iontová vazba, kovalentní vazba, koordinačně kovalentní vazba, kovová vazba, slabé vazebné interakce, van der Waalsovy síly a vodíkové můstky) - názvosloví anorganických sloučenin (vzorce a názvy sloučenin, oxidační číslo, pravidla pro určování oxidačních čísel) - názvosloví koordinačních sloučenin (ligandy, koordinační číslo, stereochemie koordinačních sloučenin, vlastnosti koordinačních sloučenin) - elektronové vzorce a stereochemie sloučenin nepřechodných prvků (teorie hybridizace, teorie vzájemné repulze volných el. párů, teorie molekulových orbitalů) - skupenské stavy hmoty (fázová rovnováha, fázové přeměny, fázové diagramy) - chemické reakce (klasifikace chemických reakcí, chemické rovnice, redoxní reakce, neutralizační reakce, chemická kinetika, aktivační energie, faktory ovlivňující reakční rychlost, termomochemie, entropie, Gibbsova energie, katalýza) - chemická rovnováha (Guldberg-Waagův zákon, princip Le Chatelier-Braunův, rovnovážná konstanta) - roztoky (rozpouštědla, kyseliny, zásady, pH, tlumivé roztoky, osmóza, osmotický tlak, Raoultův zákon, ebulioskopie, kryoskopie, elektrolýza, galvanický článek) - charakteristika vybraných chemických prvků a jejich sloučenin (kovy, nekovy, elektrochemická řada napětí kovů, výroba významných kovů, nepřechodné kovy vazebné možnosti, skupinové trendy, diagonální vztahy; vodík, kyslík, ozon, voda, peroxid vodíku; síra, dusík, fosfor, uhlík, křemík a jejich významné sloučeniny; halogeny a vzácné plyny; alkalické kovy a kovy alkalických zemin; přechodné kovy - vazebné možnosti, trendy ve skupinách a periodách; výskyt prvků v přírodě) - biologické vlastnosti prvků (metaloporfyriny - hemoglobin, chlorofyl, vitamín B12) Literatura:


25.11.2014

3 / 91


F. Březina, R. Pastorek. Koordinační chemie. UP, Olomouc, 1991. J. Gažo a kolektív. Všeobecná a anorganická chémia. Alfa, Bratislava, 1981. J. Kameníček, Z. Šindelář, M. Klečková. Příklady a úlohy z obecné a anorganické chemie. VUP, Olomouc, 2007. J. Klikorka, B. Hájek, J. Votinský:. Obecná a anorganická chemie. SNTL/ALFA, Praha, 1985. F. A. Cotton et al. Advanced Inorganic Chemistry. John Wiley Sons, Inc., New York, 1999. J. Rosický. Anorganická chemie pro biology. UK, Praha, 1988. J. Vacík a kolektiv. Přehled středoškolské chemie. SPN, Praha, 1993. L. Mráz. Chemie pro geology. UK, Praha. N. N. Greenwood, A. Earnshaw. Chemie prvků I, II. Informatorium, Praha, 1993. N. T. Porile. Modern University Chemistry. McGraw-Hill, Inc., New York, 1993.


25.11.2014

4 / 91


KAG/ALN

Algebra Algebra

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

5

Forma výuky:

Přednáška,Cvičení

Rozsah výuky:

4 HOD/TYD + 1 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. Mgr. Michal Botur, Ph.D.

Obsah: 1.Úvod: Základy matematické logiky, množiny, relace, zobrazení, algebraické struktury. 2.Matice: Operace s maticemi, vektorový prostor matic, okruh čtvercových matic. 3.Determinanty: Definice, výpočet determinantu. 4.Vektorové prostory: Podprostor, lineární obal množiny, báze, dimenze. 5.Soustavy lineárních rovnic: Homogenní a nehomogenní soustavy a jejich řešení, Frobeniova věta, Gaussova eliminační metoda, Cramerovo pravidlo. 6.Homomorfismy a izomorfismy vektorových prostorů: Aritmetický vektorový prostor a jeho význam pro popis vlastností vektorového prostoru, souřadnice vektorů vzhledem k bázi, transformace souřadnic při změně báze, matice přechodu, matice endomorfismu. 7.Euklidovské vektorové prostory: Skalární součin, délka a úhel vektorů, ortogonální a ortonormální báze, Schmidtova ortogonalizační metoda, izomorfismus euklidovských vektorových prostorů. 8.Afinní prostory, afinní soustava souřadnic, pojem podprostoru, parametrické rovnice podprostorů, obecné rovnice podprostorů, vzájemná poloha podprostorů. 9.Barycentrické souřadnice. 10.Orientace a uspořádání na přímce, polopřímka, úsečka. 11.Orientace afinního prostoru, poloprostory. 12. Afinita. 13.Euklidovské prostory, metrika, vzdálenosti podprostorů. 14.Odchylky podprostorů. 15.Objem simplexu. 16.Shodnost. Literatura: Bartsch, H. J. Matematické vzorce. Praha: Mladá fronta, 1996. ISBN 80-204-06077. Bican L. Lineární algebra. SNTL Praha, 1979. Borůvka O. Základy teorie matic. Academia Praha, 1971. Jukl M. Lineární algebra. UP Olomouc, 2006. Klucký D. Kapitoly z lineární algebry I. VUP Olomouc, 1989. Rektorys K. Přehled užité matematiky. SNTL Praha, 1981.


25.11.2014

5 / 91


KBC/MBIOZ

Základy molekulární biologie Fundamentals of Molecular Biology

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

1 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. Mgr. Petr Galuszka, Ph.D.

Obsah: Informační makromolekuly, struktura DNA a RNA. Molekulární struktura genů a chromozomů. Replikace DNA. Porovnání replikace u prokaryot a eukaryot. Chyby a opravy DNA. Transkripce. Principy kontroly genové exprese u prokaryout a eukaryot. Regulační sekvence, aktivátory a represory. Zpracování eukaryotní mRNA. Translace. Struktura ribosomů. Genetický kód a jeho význam. Struktura tRNA. Aktivace aminokyselin. Iniciace translace u prokaryot a eukaryot. Elongace. Terminace. Postranslační modifikace proteinů. Chaperony a chaperoniny. Základní metodiky molekulární biologie. Izolace DNA a RNA. Elektroforetická analýza nukleových kyselin. Restrikční analýza DNA, konstrukce restrikční mapy, mapování genomů. Polymerázová řetězcová reakce (PCR) in vitro. Sekvenční analýza DNA, genomové sekvenování. Northern a Southern hybridizace. Klonovací strategie, přenos DNA do bakteriálních a eukaryotických buněk. Příprava rekombinantní proteinů. Cílená mutageneze. Transgenní organismy. Literatura: Voet, D., Voetová, J.G. Biochemie. Victoria Publishing, Praha.(1990) (1990) Monoclonal antibodies in biotechnology: theoretical and practical aspects. Cambridge University Press. . Alberts, B. a kol. Základy buněčné biologie. Espero Publishing, Ústí nad Labem, 2001. Ferenčík, M. a kol. Biochemické laboratórne metódy, ALFA, Bratislava 1989. Alfa Bratislava, 1981. McCullough, K., Spier, R.E. Monoclonal antibodies in biotechnology: theoretical and practical aspects. Cambridge University Press 1990.


25.11.2014


KBF/BBF1

Bakalářský seminář a práce 1 Bachelor´s Seminar and Work 1

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

5

Forma výuky:

Seminář

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:

RNDr. Martina Špundová, Ph.D.

Obsah: Pravidla a postup vypracování bakalářské práce. Práce s odbornou literaturou. Materiál a metody. Zpracování výsledků a jejich prezentace a diskuse. Informace a diskuse o postupu řešení bakalářské práce a dílčích výsledcích. Literatura: According to the recommendations of the supervisor of the bachelor thesis.

KBF/BBF2

Bakalářský seminář a práce 2 Bachelor´s Seminar and Work 2

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

12

Forma výuky:

Seminář

Rozsah výuky:

10 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:

RNDr. Martina Špundová, Ph.D.

Obsah: Prezentace (písemná a ústní) dosažených výsledků bakalářské práce, diskuse výsledků, způsob obhajoby. Literatura: According to the recommendations of the supervisor of the bachelor thesis.

6 / 91


25.11.2014

7 / 91


KBF/OSP1

Optické spektroskopie 1 Optical Spectroscopies 1

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

5

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Martin Kubala, Ph.D.

Obsah: 1. Úvod (co a k čemu jsou spektroskopie, interakce světla s hmotou, energie světelného záření, používané jednotky, UV/VIS/NIR oblast spektra) 2. Zdroje a detektory světla (lasery, diody, lampy, synchrotronové záření, kontinuální, pulsní, modulované světlo, metoda zeslabené totální reflexe, principy detekce světla, fotonásobiče, fotodiody, CCD kamery) 3. Absorpční spektroskopie (odvození Lambert-Beerova zákona, prezentace spekter, vybělování, přechodová absorpce, experimentální uspořádání v absorpční spektroskopii experimentální technika absorpční spektroskopie) 4. Absorpce biologicky významných látek, vnímání barev, detekce světla živými organismy. 5. Luminiscence. Fenomén luminiscence, Jablońského diagram, rozdělení luminiscencí, rozdělení fotoluminiscencí, zpožděná fluorescence, základní charakteristiky luminiscence. 6. Experimentální technika pro měření fotoluminiscence. Experimentální uspořádání v luminiscenční spektroskopii (srovnání s absorpční), spektrální omezení, zdroje, monochromátory, vzorky, detektory, další optické elementy, 7. Měření fluorescence při excitaci kontinuálním světlem ("steady-state") (intenzita, excitační, emisní, synchronní spektrum, kvantový výtěžek), 8. Měření fluorescence při excitaci pulzním světlem ("time-domain") (kinetika, DAS, TRES), 9. Měření fluorescence při excitaci harmonicky modulovaným světlem ("phasedomain") 10. Sledování jednotlivých molekul. 11. Fluorescenční mikroskopie (konfokální, FLIM, STED) 12. Měření s polarizovaným světlem (anizotropie, rotační korelační čas, Perrinova rovnice, časově rozlišené měření) 13. Měření fluktuací intenzity (FCS, FRAP) 14. Zhášení fluorescence (statické, dynamické, Stern-Volmerova rovnice) 15. FRET. 16. Vliv solventu 17. Fluorofory. Přirozené fluorofory, fluorescenční sondy a značky, senzory, fluorescenční proteiny. Literatura: Lakowicz, J. Principle of Fluorescence Spectroscopy, 2. ed. Kluwer Academie plenum Publisher, 1999. Prosser, V. a kol. Experimentální metody biofyziky. Academia Praha, 1989. Slavík, J. Fluorescent Probes in Cellular and Molecular Biology. CRC Press, 1994.


25.11.2014

8 / 91


KBF/OSP2

Optické spektroskopie 2 Optical Spectroscopies 2

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

5

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Pavel Pospíšil, Ph.D.

Obsah: 1. Spektroskopie polarizovaného světla Definice polarizovaného světla, rozdělení světla z hlediska polarizace, teorie cirkulárního dvojlomu, teorie cirkulárního dichroismu, chirální molekuly, opticky aktivní chromofory, optická rotační disperze, cirkulární dichroismus, ORD spektra, CD spektra, použití spektroskopie polarizovaného světla v biologii. 2. Fotoakustická spektroskopie Princip fotoakustické spektroskopie, frekvenční modulace fotoakustického signálu, tepelná difúzní délka, šíření tepelných vln vzorkem, rozdělení fotoakustického jevu, přímá a nepřímá fotoakustická metoda, pokročilé metody fotoakustické spektroskopie, fototermální deflekční spektroskopie, time-resolved thermal lensing, fotoakustická mikroskopie, porovnání absorpční a fotoakustické spektroskopie, blokové schéma fotoakustického spektrometru (filtry, vzorek, fotoakustická komora, rezonanční fotoakustická komora, detektor), použití fotoakustické spektroskopie v biologii. 3. Elastický a kvazieleastický rozptyl Elastický rozptyl světla, definice elastického rozptylu, rozdělení elastického rozptylu, Rayleighův rozptyl, Mieův rozptyl, teorie Rayleighova rozptylu, teorie Mieova rozptylu. Kvazielastický rozptyl světla, definice kvazielastického rozptyl, rozdělení studia kvazielastického rozptylu, časová změna intenzity rozptýleného záření, autokorelační funkce, měření velikosti částic, rozptyl na difúzních vzorcích Tyndalův rozptyl, turbidimetrie, nefelometrie, experimentální uspořádání pro elastický a kvazieleastický rozptyl, použití elastického a kvazieleastického rozptyl v biologii. 4. Spektroskopie založené Ohyb světla, teorie ohybu světla, rovinné rozhraní, mnohonásobný odraz, odraz

na ohybu, odrazu a lomu světla světla, metody, experimentální uspořádání. Odraz Fresnelovy vzorce, odraz na hladkém povrchu, na nerovném povrchu. Lom světla, reflektometr.

5. Vibrační absorpční spektroskopie Pohyby molekul ve spektroskopii, klasická teorie malých vibrací, kvantová teorie malých vibrací, rozdělení normálních vibrací, aktivní a inaktivní vibrace, charakterizace IČ spekter, počet píků v IČ spektru, poloha píkú v IČ spektru, interpretace IČ spektra, rozdělení IČ spektrálních oblastí, typické vibrační frekvence střední IČ oblasti, klasická IČ spektroskopie, FTIR spektroskopie, polarizovaná IČ spektroskopie, dvourozměrná IČ spektroskopie, disperzní IČ spektrometry, FTIR spektrometry, použití IČ spektroskopie v biologii. 6. Rotační absorpční spektroskopie Rozdělení molekul podle rotace, klasická teorie rotace molekul, kvantová teorie rotace molekul, výběrová pravidla, dynamická rotační spektroskopie, FT rotační spektroskopie. 7. Spektroskopie Ramanova rozptylu Princip Ramanovy spektroskopie, Stokesův and Anti-Stokesův rozptyl, výběrová pravidla, rozdělení Ramanova rozptylu, spektrum Ramanova rozptylu, porovnání


25.11.2014

9 / 91


Ramanových a IČ spekter, rezonančně-zesílený Ramanův rozptyl, povrchově-zesílený Ramanův rozptyl, stimulovaný Ramanův rozptyl, koherentní Ramanův rozptyl, nelineární Ramanův rozptyl, porovnání Ramanovy a IČ spektroskopie, klasický Ramanův spektrometr, CARS spektrometr, SERS, použití Ramanovy spektroskopie v biologii. Literatura: Duxbury, G. Infrared Vibration-Rotation Spectroscopy: From Free Radicals to the Infrared Sky. John Wiley & Sons, 1999. Prosser, V. a kol. Experimentální metody biofyziky. Academia Praha, 1989. Serdyuk, I. N., Nathan R., Zaccai, J. Methods in Molecular Biophysics : Structure, Dynamics, Function. Cambridge, 2007. Žaloudek, F. Experimentální metody biofyziky III. (skripta). UP Olomouc, 1986.

KBF/PMISP

Praktikum z mikroskopie a spektroskopie Practicum from Microscopy and Spectroscopy

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

3 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:

Prof. RNDr. Petr Ilík, Ph.D.

Obsah: Harmonogram praktik najdete na http://www.biofyzika.upol.cz/cs/vyuka-studijnimaterialy Literatura: Návody do praktických cvičení.


25.11.2014

10 / 91


KBF/PRBIO

Proseminář z biofyziky Biophysics Proseminar

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

1

Forma výuky:

Seminář

Rozsah výuky:

1 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:


Obsah: 1. Proseminář slouží k seznámení se s oborem Biofyzika. Studenti se dozvědí, co tento obor zahrnuje, jaké jsou jeho přednosti a možnosti uplatnění. Studentům bude doporučen optimální studijní plán pro úspěšné zvládnutí studia. Budou seznámeni s rozsahem a obsahem státní bakalářské zkoušky. 2. Studenti budou seznámeni s výzkumnou činností oddělení biofyziky, absolvují exkurzi po jednotlivých laboratořích oddělení. 3. Studenti budou seznámeni s jednotlivými vyučujícími oddělení biofyziky, s problematikou, kterou se vyučující zabývají a s organizací a náplní bakalářských prací. Literatura:

KBF/PZLM

Praktikum ze základních laboratorních metod

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

3 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Mgr. Tereza Radošová muchová, Ph.D.

Obsah: 1. Zásady práce v chemické laboratoři, chemické nádobí, základní laboratorní techniky (vážení, odměřování objemu, pipetování) 2. Příprava roztoků přesného složení 3. Centrifugace 4. Konduktometrie, měření pH 5. Titrace 6. Očkování, kultivace, růstové křivky bakteriální populace, zásady aseptické práce 7. Izolace proteinů z biologického materiálu, sonikace, stanovení proteinů 8. DNA elektroforéza na agorózovém gelu 9. Stanovení viskozity roztoku vysokomolekulární DNA 10. Turbidimetrie Literatura: Anzenbacher P., Kovář J. Metody chemického výzkumu pro biochemiky. MŠ ČSR Praha, 1986. Ferenčík M., Škárka B. Biochemické laboratórne metódy, Alfa Bratislava, 1981. Kalous V., Pavlíček Z. Biofysikální chemie. SNTL Praha, 1980.


25.11.2014

11 / 91


KBF/STBM

Struktura, funkce a interakce biomakromolekul Structure, Function and Interaction of Biomacromolecules

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Prof. RNDr. Viktor Brabec, DrSc.

Obsah: 1. Úvod: Vymezení obsahu a definice molekulární biofyziky. Mezimolekulární síly. Termodynamika přeměn v biologických systémech - stručný přehled. 2. Struktura a funkce nukleových kyselin: Struktura monomerních složek nukleových kyselin. Primární a sekundární struktura DNA. Stabilita DNA. Kruhová DNA. 3. Neobvyklé struktury nukleových kyselin. Nukleázy. 4. Struktura a vlastnosti chromozomu. 5. Replikace DNA. 6. "Svět RNA". Typy RNA a struktura. Transkripce a translace. 7. Katalytická aktivita nukleových kyseliny - ribozymy a deoxyribozymy. Molekulární evoluce a "svět RNA". Aptamery. 8. Využití elektrochemie ke studiu struktury nukleových kyselin 9. Struktura a funkce bílkovin: Funkce bílkovin. Složení bílkovin, struktura a vlastnosti aminokyselin, konfigurace peptidické vazby. Primární, sekundární, terciární struktura bílkovin, síly stabilizující strukturu bílkovin, kvarterní struktura. 10. Proteiny vážící se na DNA, jejich sekundární struktury. Vliv teploty a pH na strukturu bílkovin.Chaperony, chaperoniny. 11. Metody studia struktury bílkovin. Stanovení sekvence, molekulové relativní hmotnosti, metody identifikace proteinů. 12. Využití NMR spektroskopie ke studiu biomakromolekul 13. Struktura a funkce ostatních biopolymerů: Sacharidy-funkce sacharidů, typy sacharidů. Monosacharidy-struktura, konformace, optická aktivita. Polysacharidy- konformace glykosidické vazby. Glykoproteiny. 14. Lipidy-složení, vztah mezi fyzikálními vlastnostmi a strukturou. Složené lipidy, steroly. Biofyzikální vlastnosti biologicky významných lipidů. 15. Molekulární biofyzika buněčných membrán: Struktura membrán. Membránové bílkoviny, struktura a funkce. Pasivní a aktivní transport, difuse a osmóza. Iontové kanály. Membránový potenciál a membránové napětí. Membránová a Donnanova rovnováha. Akční potenciál a vedení vzruchu po membráně a mezi nervovými buňkami. 16. Glykobiofyzika 17. Metody separace biomakromolekul pro strukturní studie Literatura: Alberts, B., Bray, D., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. Základy buněčné biologie. Espero Publishing, Ústí nad Labem, 2000. Bergethon, P.R. The Physical Basis of Biochemistry. The Foundations of Molecular Biophysics. Springer, 1998. Kodíček, M., Karpenko, V. Biofyzikální chemie. Academia Praha, 2000. Tuszynski, J.A., Kurzynski, M. Introduction to Molecular Biophysics. CRC Press, Washington, DC, 2003.


25.11.2014

12 / 91


KEF/AJFU

Atomová a jaderná fyzika Atomic and nuclear physics

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

8

Forma výuky:

Přednáška,Cvičení,Seminář

Rozsah výuky:

3 HOD/TYD + 3 HOD/TYD + 2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. Mgr. Jiří Tuček, Ph.D.

Obsah: Obsah přednášky: 1. Úvod do fyziky mikrosvěta a základní představy kvantové mechaniky 2. Stavba elektronového obalu 3. Atomy s více elektrony 4. Elektromagnetické přechody v atomu 5. Fyzika molekul 6. Fyzika atomového jádra 7. Přeměny atomového jádra 8. Jaderné reakce 9. Aplikace jaderné fyziky 10. Dozimetrie ionizujícího záření 11. Kosmické záření 12. Úvod do fyziky vysokých energií Obsah cvičení: 1. cvičení: Relativistická dynamika a Rutherfordův zákon rozplytu částic. 2. cvičení: Radiometrické veličiny a vyzařovací zákony. 3. cvičení: Dualismus vln a částic. 4. cvičení: Bohrův model atomu vodíku, Pauliho vylučovací princip, kvantová čísla a prostorové kvantování. 5. cvičení: Charakteristické rentgenové záření a zařazení prvků. 6. cvičení: Vlastnosti atomových jader, jaderná vazebná energie. 7. cvičení: Přeměnový zákon, radioaktivní rozpady. 8. cvičení: Radioaktivní datování, měření radiační dávky. 9. cvičení: Jaderné štěpení. 10. cvičení: Termonukleární fůze. 11. cvičení: Fyzika elementárních částic. 12. cvičení: Závěrečný test z oblastí atomové a jaderné fyziky probíraných v rámci početního cvičení. Obsah laboratorních cvičení: 1. Určení hmotnostního součinitele zeslabení záření beta 85Kr. 2. Dozimetrie ionizujícího záření a ochrana před jejich účinky. 3. Měření spekter zářičů. 4. Charakteristika Geigerova-Müllerova detektoru. 5. Interakce gama-záření s látkou. 6. Experimentální pozorování Mössbauerova jevu a hyperjemných interakcí. 7. Studium elektrono-pozitronové anihilace. 8. Studium vlastností plynového proporcionálního detektoru. 9. Měření poločasu rozpadu 137Ba. 10. Ověření statistického charakteru přeměnového zákona. 11. Porovnání účinnosti scintilačního a Geigerova-Müllerova detektoru gamazáření. 12. Určení relativního obsahu izotopu 40K v přirozené směsi draslíku. 13. Absorpce gama-záření. Literatura: A.Beiser. Úvod do meoderní fyziky. Academia Praha, 1985. C. Kittel. Úvod do fyziky pevných látek. Praha, 1985. I.Úlehla, M.Suk, Z.Trka. Atomy,jádra,částice. Academia Praha,1990.


25.11.2014

13 / 91


R. Feynman. The Feynman Lectures on Physics. Addison Wesley, 2005. Usačev S. a kol. Experimentálna jadrová fyzika. Alfa-SNTL, Bratislava - Praha, 1982.


25.11.2014

14 / 91


KEF/EMGU

Elektřina a magnetismus Electricity and magnetism

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

8

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Roman Kubínek, CSc.

Obsah: Obsah přednášky: 1. Elektrostatické pole ve vakuu - základní pojmy a zákony. 2. Elektrostatické pole v dielektriku - polarizace dielektrika, vektor polarizace, dielektrická susceptibilita a relativní permitivita. Vektor elektrické indukce, dielektrické materiály a jejich využití. Energie elektrostatického pole. 3. Stacionární elektrické pole - ustálený elektrický proud. Vedení elektrického proudu v polovodičích, ve vakuu, v plynech a v elektrolytech. 4. Stacionární magnetické pole - základní magnetické jevy. 5. Magnetické pole v látkovém prostředí - látky diamagnetické, paramagnetické a feromagnetické. Magnetické obvody. 6. Nestacionární elektromagnetické pole. 7. Základní charakteristiky střídavého proudu a napětí . 8. Elektrické stroje - transformátory, generátory a elektromotory. Třífázový elektrický proud, točivé magnetické pole, třífázové elektromotory. 9. Elektromagnetické kmity a vlny. Cvičení: Příklady z elektrostatiky, stacionárního elektrického pole, stacionárního magnetického pole a nestacionárního pole. Jejich propojení s předměty mechanika, molekulová fyzika a termodynamika a atomová a jaderná fyzika. Obsah praktika: 1. Prvky ve stacionárních obvodech - chování rezistorů, kondenzátorů a cívek; metody řešení obvodů, odporové můstky. 2. Prvky ve střídavých obvodech - chování rezistorů, kondenzátorů a cívek; měření kapacit, řešení obvodů a princip superpozice. 3. Nelineární a řízené prvky - charakteristiky varistorů, termistorů, diod a žárovek; přechodové odpory Základní vlastnosti RLC obvodů - napětí na jednotlivých prvcích, proudy v obvodech, výkony ve střídavých obvodech; simulační programy. 4. Vyšetřování frekvenčních vlastností rezonančních obvodů - sériová a paralelní rezonance; simulační programy. 5. Práce s osciloskopem - základní obsluha osciloskopu, charakteristiky signálů, True RMS hodnoty, Lissajusovy obrazce a měření fázových posuvů. 6. Magnetický obvod a magnetické křivky - měření hysterezní křivek, transformátory, výkonové ztráty v magnetických obvodech. Literatura: Feynman, R. P., Gottlieb, M. A., Leighton, R., Sands, M., Leighton, R. B., Vogt, R. E., & Štoll, I. Feynmanovy přednášky z fyziky: doplněk k Feynmanovým přednáškám z fyziky. Havlíčkův Brod: Fragment, 2007. ISBN 978-80-253-0391-7. Bartuška, K. Sbírka řešených úloh z fyziky I, II, III, IV. Prometheus, Praha 1997 - 2000. Čičmanec, P. Elektrina a magnetizmus. Alfa Bratislava, 1980. Feynman, R. P. Feynmanovy přednášky z fyziky. Fragment Praha, 2002.


25.11.2014


Kubínek, R., Kolářová, H., Holubová, R. Fyzika pro každého. Rubico, 2010. Sedlák, B.; Štoll, I. Elektřina a magnetismus. Academia Praha, 1993. Záhejský, J. Elektřina a magnetismus. VUP Olomouc, 2002.

15 / 91


25.11.2014

16 / 91


KEF/ME

Mechanika Mechanics

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

8

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

RNDr. Renata Holubová, CSc.

Obsah: Kinematika hmotného bodu - pojem hmotného bodu, relativnost pohybu, rovnoměrný a nerovnoměrný přímočarý pohyb, skládání pohybů - princip nezávislosti pohybů, křivočarý pohyb. Dynamika hmotného bodu - Newtonovy pohybové zákony, skládání a rozklad sil, pohyb ve zrychlené soustavě, síly setrvačné, síly působící při křivočarém pohybu, centrální pohyb, impuls, práce, energie. Mechanika soustavy hmotných bodů - hybnost soustavy, první věta impulsová, těžiště. Mechanika tuhého tělesa - pohyb tuhého tělesa, účinek síly na tuhé těleso, statika, těžiště, dynamika tuhéto tělesa, momenty setrvačnosti, hybnost a impuls, volná osa, tření. Gravitační pole - pohyb planet a Keplerovy zákony, hmotnost setrvačná a gravitační, intenzita a potenciál gravitačního pole, pohyby v zemském gravitačním poli, kosmické rychlosti. Mechanika tekutin - hydrostatika a aerostatika (tlak, Pascalův zákon, vztlaková síla), měření tlaku, stlačitelnost kapalin a plynů, Archimédův zákon, dynamika tekutin - proudění tekutin, rovnice kontinuity, Bernoulliova rovnice, pohyb tělesa v tekutině, odpor prostředí. Kmitání - kmity netlumené, matematické kyvadlo, fyzické kyvadlo, torzní kmity, kmity tlumené, skládání kmitů, nucené kmity. Vlnění - postupné vlnění, energie vlnění, interference, stojaté vlnění, Huygensův princip, Dopplerův jev, vlnová rovnice, rychlost šíření vlnění. Akustika - vznik a druhy zvuku, hudební akustika, šíření zvukových vln, zdroje zvuku, fyziologická akustika, ultrazvuk. Početní cvičení - řešení úloh včetně komplexnějších problémů v návaznosti na učivo probírané na přednáškách. Znalost základních charakteristik popisu pohybu částice (trajektorie,rychlost, zrychlení,...)a schopnost s nimi počítat. Schopnost řešit s porozuměním základní úlohy dynamiky hmotného bodu s využitím pohybových zákonů, silových zákonů a zákonů zachování (pohyb částice v silovém poli). Schopnost aplikovat základní zákony dynamiky a zákony zachování při řešení úloh o pohybu tuhého tělesa (rotace tuhého tělesa kolem pevné osy). Schopnost použít s porozuměním základní poznatky z mechaniky pro řešení úloh o statické rovnováze a proudění kapalin (rozložení tlaku v kapalině, vytékání kapaliny z nádoby). Laboratorní úlohy: 1. Měření momentu setrvačnosti a) přímou metodou, b) z doby kyvu, c) pomocí přídavného tělíska. 2. Měření Youngova modulu pružnosti a) z protažení drátu, b) z příčných kmitů tyče 3. Základní akustická měření a) pomocí Kundtovy trubice a válcového rezonátoru, b) hudební akustika pomocí soupravy ISES 4. Akustický Dopplerův jev 5. Spřažená kyvadla 6. Mechanická hystereze: a) měření hysterezní křivky, b) určení modulu pružnosti různých materiálů z torze tyčí 7. Měření pomocí matematického kyvadla: a) určení závislosti T na l, b) určení závislosti T na výchylce , c) určení g z doby kyvu. Základní měření a vyhodnocení kmitů matematického kyvadla pomocí dataloggerů. Studium tlumených


25.11.2014

17 / 91


kmitů. Měření tíhového zrychlení reverzním kyvadlem. Závislosti doby kmitu fyzického kyvadla na g - Machovo kyvadlo 8. Měření pomocí 3-osového gyroskopu 9. Balistické kyvadlo. 10. http://www.ises.info/index.php/cs/laboratory Literatura: Holubová, R. Mechanika. VUP Olomouc, 2012. Feynman, R.P.; Leighton, R. B.; Sands, M. Přednášky z fyziky 1-3. Fragment Praha, 2000. Holubová, R. Fyzikální praktikum (mechanika, kmity, vlny, akustika). UP Olomouc, 2001. Holubová, R.; Kubínek, R. Fyzika pro bakaláře. (available online at web pages of Department of Experimental Physics, http://phoenix.inf.upol.cz/~ro. Kubínek, R., Kolářová, H., Holubová, R. Fyzika pro každého. Rubico, 2010. Kvasnica, J. a kol. Mechanika. Academia Praha, 1988.


25.11.2014

18 / 91


KEF/MOT

Molekulová fyzika a termodynamika Molecular physics and thermodynamics

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

6

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

RNDr. Renata Holubová, CSc.

Obsah: Přednáška Základní poznatky molekulové fyziky : částicová struktura látek, atom a molekula, látkové množství, molární veličiny, částice v silovém poli ostatních částic, Brownův pohyb. Základní pojmy: termodynamický systém, stav soustavy, rovnovážný stav, rovnovážný děj, děje vratné a nevratné, rovnovážný stav plynu jako stav s největší pravděpodobností, vnitřní energie soustavy, teplo, ideální plyn, zákony ideálního plynu. Molekulární kinetická teorie plynů: předpoklady kinetické teorie, základní rovnice pro tlak ideálního plynu, vnitřní energie plynu, věta o ekvipartici, směs plynů, střední kvadratická rychlost, Maxwellův zákon rozdělení rychlostí molekul, rozbor Maxwellova zákona, střední volná dráha molekuly. Termodynamika : první hlavní věta termodynamiky, vnitřní energie soustavy, práce plynu, aplikace první věty na děje v ideálním plynu, kruhový děj, Carnotův vratný kruhový děj, druhá hlavní věta termodynamiky, entropie, změna entropie při vratném a nevratném ději , entropie a pravděpodobnost soustavy, entropie a informace, termodynamické funkce. Transportní jevy : vedení (kondukce) tepla, rovnice hustoty tepelného toku, Fourierova rovnice pro vedení tepla, proudění (konvekce) tepla, radiace, difúze, první a druhý Fickův zákon, vnitřní tření. Fázové přechody : pojem fáze, fázové přechody prvního druhu, vypařování, kondenzace, páry syté a přehřáté, kritický stav, var kapaliny, tání a tuhnutí, sublimace a desublimace, fázový diagram látky, Clausius-Clapeyronova rovnice. Reálné plyny: síly mezi molekulami reálného plynu, rovnice van der Waalsova, kritický bod, Joule- Thomsonův jev, zkapalňování plynů. Látky pevné - tepelné vlastnosti pevných látek, délková a objemová roztažnost, molární tepelná kapacita pevných látek. Látky kapalné : stuktura kapalin, difúze kapalin, osmóza, osmotický tlak,biologický význam osmózy, tepelná vodivost kapalin, viskozita kapalin, vlastnosti povrchu kapalin, povrchová vrstva, povrchové napětí, tlak pod zakřiveným povrchem kapaliny, kapilarita, stlačitelnost kapalin, teplotní roztažnost kapalin, anomálie vody. Početní cvičení : Řešení početních úloh navazujících na problematiku odpřednášené látky. Experimentální laboratorní práce, včetně vypracování protokolu o měření. 1. Měření teplotní roztažnosti, anomálie vody. 2. Měření prostupu tepla - koeficient k. 3. Sluneční záření, solární technologie, skleníkový efekt, účinnost solárních článků. Využití soupravy ISES. 4. Měření povrchového napětí kapalin a) kapkovou metodou, b) z výstupu v kapiláře (obě metody srovnávací). 5. Zákony plynů. 6. Kalorimetrická měření - měření měrné tepelné kapacity kapalin elektrickým kalorimetrem, měření měrného skupenského tepla tání ledu. 7. Měření viskozity kapalin a) kapilárním viskozimetrem b) měření teplotní závislosti viskozity kapalin pomocí Höpplerova viskozimetru popř. Englerova


25.11.2014


viskozimetru. 8. Vedení tepla - určení teplotního gradientu. 9. Hagen-Poisselieův zákon, Reynoldsovo číslo. 10. Molární tepla plynů, určení Cp, Cv, R. Literatura: Feynmann R.P. Feynmannovy přednášky z fyziky I.-III. Fragment, 2003. Holubová, R. Molekulová fyzika a termodynamika. (available online at http://exfyz.upol.cz/didaktika/ourst.html). Kolesnikov, V. Molekulová fyzika a termodynamika. UP Olomouc, 1999. Svoboda, E., Bakule, R. Molekulová fyzika. Academia Praha, 1992.

19 / 91


25.11.2014

20 / 91


KEF/MRSA

Mikroskopie a rentgenová strukturní analýza Microscopy and X-ray Structural Analysis

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

3 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: 1. Světelná mikroskopie - Teorie zobrazení ve světelném mikroskopu, zvětšení, rozlišovací schopnost, vady zobrazení. Konstrukční části. Zobrazovací metody (světlé a tmavé pole, fázový kontrast, Nomarského diferenciální interferenční kontrast, Hoffmanův modulační kontrast, UV a IČ mikroskopie, fluorescenční mikroskopie). Příprava vzorků pro světelný mikroskop. Konfokální laserová skenovací mikroskopie. Mikroskopie blízkého pole. PALM, STORM..(superrozlišení). 2. Elektronová mikroskopie - Principy elektronové mikroskopie. Interakce elektronu s pevnou látkou. Základy elektronové optiky. Rozlišovací schopnost a hloubka ostrosti EM. Konstrukce transmisního a rastrovacího elektronového mikroskopu. Pracovní režimy EM. Environmentální elektronový mikroskop. Příprava vzorků pro EM. Fixace, odvodňování, sušení a naprašování. Ultramikrotomie, metody mrazového leptání a lomu. Analytická elektronová mikroskopie (WDS, EDS). 3. Mikroskopie skenující sondou - Skenující tunelová mikroskopie, Mikroskopie atomárních sil, Mikroskopie magnetických sil, Mikroskopie elektrostatických sil, Mikroskopie laterálních sil, Skenovací kapacitní mikroskopie, Skenovací teplotní mikroskopie, Skenovací optická mikroskopie v blízkém poli, příbuzné metody ze skupiny SPM metod. 4. Rentgenová strukturní analýza - Teorie struktury krystalických látek. Transformace symetrie, prostorová mříž, elementární buňky, Millerovy indexy. Prvky a operace symetrie. Bravaisovy elementární buňky. Vnější tvar krystalu a poruchy v krystalech. Kvazikrystaly a amorfní látky. Fyzika rentgenových paprsků, Teorie difrakce (Braggova rovnice, reciproká mříž, Laueho podmínky, intenzita difrakčních maxim).. Experimentální metody rentgenové strukturní analýzy. Zdroje a detektory rtg. záření, Debye-Scherrerova metoda. Textury. Metody-Laueho, otáčeného krystalu, Weissenbergova, precesní. Rozptyl pod malými úhly. Literatura: Vůjtek, M., Kubínek, R., & Mašláň, M. Nanoskopie. V Olomouci: Univerzita Palackého, 2012. ISBN 978-80-244-3102-4. Douglas B. Murphy. Fundamentals of Ligt Microscopy and Electronic Imagin. WileyLiss, 2001. http://apfyz.upol.cz/ucebnice/prehled.html Kubínek, R., Mašláň, M., Vůjtek, M. Mikroskopie skenující sondou. UP Olomouc, 2002. L.Reimer. Scanning Electron Microscopy - Physics of Image Formation and Microanalysis. Springer, 1988. Nauš, J. Experimentální metody biofyziky I. Učební text UP Olomouc, 1985. Plášek, J. Nové metody optické spektroskopie. Pokroky mat. fyz. astron. 41, 124, 1996. Prosser, V. a kol. Experimentální metody biofyziky. Academia Praha, 1989. V. Valvoda, M. Polcarová a P. Lukáč. Základy strukturní analýzy. Univerzita Karlova, Praha, 1992.


25.11.2014

21 / 91


KEF/ZMF

Základy moderní fyziky Fundamentals of Modern Physics

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

5

Forma výuky:

Přednáška,Seminář

Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Mgr. Lukáš Richterek, Ph.D. RNDr. Ivo Vyšín, CSc.

Obsah: 1. Historický úvod. Stará kvantová teorie světla, korpuskulárně vlnový dualismus záření. Planckův zákon, fotoefekt, Comptonův efekt. Bohrova teorie stavby atomů. De Broglieho vlny, jejich vlastnosti. Difrakce elektronů. 2. Pojem vlnové funkce, fyzikální význam. Vlastnosti vlnových funkcí. Reprezentace fyzikálních veličin, lineární hermitovské operátory, operátorové rovnice. Střední hodnoty fyzikálních veličin. Operátory konkrétních fyzikálních veličin, komutační relace operátorů, relace neurčitosti. 3. Schrödingerova rovnice, stacionární a nestacionární stavy. Greenova funkce. Limitní přechody ke klasické mechanice. Časová změna fyzikálních veličin, derivace operátoru podle času. Ehrenfestovy teorémy. Parita stavu. 4. Aplikace. Řešení pravoúhlých potenciálových průběhů, stacionární stavy. Jednorozměrná, trojrozměrná potenciálová jáma, metoda separace proměnných. Potenciálová bariéra, potenciálový val. Tunelový jev. Studená emise, radioaktivní rozpad. Jednorozměrný a trojrozměrný kvantový lineární harmonický oscilátor. Částice ve sféricky symetrickém potenciálovém poli. Atom vodíku. Atomové orbitaly. Orbitální mechanický a magnetický moment hybnosti elektronu. 5. Přibližné metody řešení úloh v kvantové fyzice. Teorie poruch, variační metody. Stacionární teorie poruch nedegenerovaných a degenerovaných stavů, nestacionární teorie poruch. Fermiho pravidlo. Přímá a obecná variační metoda. 6. Volná částice, Greenova funkce volné částice. 7. Teorie reprezentací. Vlnové funkce a operátory jako vektory a matice Hilbertova prostoru. Diracova notace. Souřadnicová, impulsová, energetická reprezentace. Schroedingerův a Heisenbergův obraz. Matice hustoty, čisté a smíšené stavy. 8. Spin částice. Experimentální projevy spinu elektronu. Spinová hypotéza, spinový formalismus. Pauliho spinové matice. Hamiltonián částice v elektromagnetickém poli. Pauliho rovnice. Základy relativistické kvantové mechaniky. Kleinova - Gordonova - Fockova rovnice, Diracova rovnice. 9. Základní pojmy statistické fyziky. Fázový prostor, Liuovilleova věta. Mikrokanonický, kanonický a velký kanonický ensemble. Statistická definice entropie. 10. Vlastnosti statistické sumy a statistického integrálu, výpočty termodynamických veličin, aplikace na některé systémy (Maxwellovo rozdělení, jednoatomový a dvouatomový ideální plyn, paramagnetismus). 11. Statistická rozdělení, fermionový a bosonový plyn, Boseho Einsteinova kondenzace. 12. Fotonový plyn a záření černého tělesa. Obsah cvičení: 1. Hilbertův prostor - definice, příklady, ortogonální a ortonormální systém, Fourierovy koeficienty, operátory a jejich vlastnosti, charakteristická rovnice, vlastní hodnoty a vlastní prvky. 2. Operátory fyzikálních veličin, střední hodnota. 3. Potenciálová jáma - řešení úloh. 4. Lineární harmonický oscilátor - řešení úloh. 5. Atom vodíku - řešení úloh. 6. Přibližné metody řešení úloh v kvantové fyzice a jejich souvislost s jevy v


25.11.2014

22 / 91


přírodě. Porovnání aplikace různých přibližných metod na příkladu atomu hélia. 7. Fázový prostor. Vlastnosti statistické sumy a statistického integrálu, výpočty termodynamických veličin. 8. Statistická rozdělení, fermiony, bozony. 9. Záření černého tělesa. Literatura: Beiser, A. Úvod do moderní fyziky. Academia Praha, 1975. Čulík F., Noga M. Úvod do štatistickej fyziky a termodynamiky. Alfa, Bratislava, 1982. Davydov, A. S. Kvantová mechanika. SPN, Praha, 1978. Greiner, W., Neise, L., Stöcker, H.:. Thermodynamics and Statistical Mechanics. Greiner, W. Quantum Mechanics I. Springer, 1989.


25.11.2014

23 / 91


KFC/BZP1

Bezpečnostní předpisy v chemii 1 Safety Regulations in Chemistry 1

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

0

Forma výuky:

Seminář

Rozsah výuky:

1 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:

Doc. RNDr. Robert Prucek, Ph.D.

Obsah: Navazuje na předmět KFC/BZP na základě zákona č. 356/2003 Sb., díl 8 §44 a, b. Opakované proškolení se provádí nejméně jedenkrát za rok. O školení a proškolení musí být pořízen písemný záznam, který je právnická osoba nebo fyzická osoba oprávněná k podnikání povinna uchovávat po dobu 3 let. Fyzické osoby, které v rámci svého zaměstnání nebo přípravy na povolání nakládají s nebezpečnými chemickými látkami nebo přípravky klasifikovanými jako vysoce toxické, toxické, žíravé nebo karcinogenní označené R-větou 45 nebo 49, mutagenní označené R-větou 46 a toxické pro reprodukci označené R-větou 60 nebo 61, musí být prokazatelně seznámeny s nebezpečnými vlastnostmi chemických látek a chemických přípravků, se kterými nakládají, zásadami ochrany zdraví a životního prostředí před jejich škodlivými účinky a zásadami první předlékařské pomoci. Diskutovaná problematika je zaměřena na aplikaci základních zákonů, nařízení vlády a prováděcích vyhlášek v oblasti školství a u koncového uživatele nebezpečných chemických látek. Literatura: Nařízení vlády č. 258/2001 Sb., kterým se stanoví postup hodnocení nebezpečnosti chemických látek a chemických přípravků, způsob jejich klasifikace a označování včetně Seznamu dosud klasifikovaných nebezpečných chemických látek. Sbírka zákonů ČR, 2001. Praktická příručka pro nakládání s chemickými látkami. Verlag Däshofer, 20012005. Zákon č. 185/2001, o odpadech. Sbírka zákonů ČR, 2001. Zákon č. 356/2003 Sb., o chemických látkách a nakládání s nimi, ve znění případných novel a aktualizací. Sbírka zákonů ČR, 2003.


25.11.2014

24 / 91


KFC/BZP2

Bezpečnostní předpisy v chemii 2 Safety Regulations in Chemistry 2

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

0

Forma výuky:

Seminář

Rozsah výuky:

1 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:

Doc. RNDr. Robert Prucek, Ph.D.

Obsah: Navazuje na předmět KFC/BZP na základě zákona č. 356/2003 Sb., díl 8 §44 a, b. Opakované proškolení se provádí nejméně jedenkrát za rok. O školení a proškolení musí být pořízen písemný záznam, který je právnická osoba nebo fyzická osoba oprávněná k podnikání povinna uchovávat po dobu 3 let. Fyzické osoby, které v rámci svého zaměstnání nebo přípravy na povolání nakládají s nebezpečnými chemickými látkami nebo přípravky klasifikovanými jako vysoce toxické, toxické, žíravé nebo karcinogenní označené R-větou 45 nebo 49, mutagenní označené R-větou 46 a toxické pro reprodukci označené R-větou 60 nebo 61, musí být prokazatelně seznámeny s nebezpečnými vlastnostmi chemických látek a chemických přípravků, se kterými nakládají, zásadami ochrany zdraví a životního prostředí před jejich škodlivými účinky a zásadami první předlékařské pomoci. Diskutovaná problematika je zaměřena na aplikaci základních zákonů, nařízení vlády a prováděcích vyhlášek v oblasti školství a u koncového uživatele nebezpečných chemických látek. Literatura: Nařízení vlády č. 258/2001 Sb., kterým se stanoví postup hodnocení nebezpečnosti chemických látek a chemických přípravků, způsob jejich klasifikace a označování včetně Seznamu dosud klasifikovaných nebezpečných chemických látek. Sbírka zákonů ČR, 2001. Praktická příručka pro nakládání s chemickými látkami. Verlag Däshofer, 20012005. Zákon č. 185/2001, o odpadech. Sbírka zákonů ČR, 2001. Zákon č. 356/2003 Sb., o chemických látkách a nakládání s nimi, ve znění případných novel a aktualizací. Sbírka zákonů ČR, 2003.


25.11.2014

25 / 91


KFC/FC1

Fyzikální chemie 1 Physical Chemistry 1

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Prof. RNDr. Michal Otyepka, Ph.D.

Obsah: Předmět Fyzikální chemie 1 si klade za cíl seznámit studenta v úvodní části se základními představami o kinetické teorii hmoty ve všech skupenstvích. V následující části je přednáška zaměřena na termodynamiku systémů a dějů z hlediska energetické bilance a uskutečnitelnosti dějů. Je podán výklad všech termodynamických funkcí, včetně statistického pohledu na entropii. Ve třetí části jsou přednášky věnovány popisu fázových a chemických rovnováh. Závěrečná kapitola má za cíl seznámit posluchače se základními poznatky o interakcích hmoty a záření a jejich aplikacemi. Přednáška je doprovázena seminářem, ve kterém jsou procvičovány aplikace teoretických základů formou výpočtů. Celá přednáška je koncipována jako základ pro další využití v navazujících předmětech, zejména Fyzikální chemie 2. 1. Úvod a základní pojmy. Vyjadřování stavu a složení soustavy. 2. Ideální a reálný plyn. Kritický stav. Zkapalňování plynů. 3. Kapaliny -povrchové napětí,viskozita. Pevné látky-termodynamické vlastnosti. 4. I. věta termodynamiky. Základní pojmy chemické energetiky. 5. Termochemie. Reakční tepla. Závislost reakčních tepel na teplotě. 6. II. věta termodynamiky. Carnotův cyklus. Entropie. Statistická interpretace entropie. 7. Chemická afinita. 8. III. věta termodynamiky. 9. Fázové rovnováhy. Fázové diagramy jednosložkových soustav. ClaussiovaClapeyronova rovnice. 10. Dvousložkové soustavy. Parciální molární veličiny. Raoultův zákon. Osmotický tlak. 11. Adsorpční rovnováhy. 12. Termodynamický popis chemické rovnováhy. 13. Interakce hmoty a záření -fyzikálně chemické základy spektroskopických metod. Seminář: 1. Skupenské stavy - ideální i reálné chován plynů 2. Kapaliny - povrchové napětí, viskozita. Pevné látky-termodynamické vlastnosti 3. I. věta termodynamiky - tepelné kapacity 4. Výpočet práce při různých dějích, objemová práce 5. Termochemie - výpočty reakčních tepel, enthalpická bilance 6. Výpočty entropie, Gibbsovy a Helmholtzovy energie 7. Změny termodynamických funkcí při fázových přechodech 8. Výpočet teploty varu, aplikace Claussiovy - Clapeyronovy rovnice 9. Aplikace Gibbsova zákona fází. Výpočty parciálních molárních veličin 10. Raoultův zákon. Rozpustnost plynů 11. Chemická rovnováha - výpočet rovnovážného složení 12. Vyjádření rovnovážné konstanty s použitím parciálních tlaků 13. Zápočtový test Literatura: 1. R. Brdička, J. Dvořák :. Základy fysikální chemie, .:. Academia Praha, 1977. 2.W. J. Moore. Fyzikální chemie. SNTL Praha, 1981.


25.11.2014

26 / 91


3.O. Fischer a kol. Fyzikální chemie. SPN Praha, 1983. 4. P. Atkins. Elements of Physical chemistry. 5. Mollin, J. Fyzikální chemie I. skripta, fakulta přírodovědecká UP Olomouc,, 1989. 6.Laidler, K.J.:. The World of Physical Chemistry. . Oxford Univ. Press,, 1993. 7. Logan, S.R.:. Fundamentals of Chemical kinetics. W. Logmann, Essex, 1996. 8. Adamcová, Z. a kol.:. Příklady a úlohy z fyzikální chemie. SNTl Praha, 1989. 9. Nevěčná , T. Příklady a úlohy z fyzikální chemie. PřF UP , Olomouc., 1994.


25.11.2014

27 / 91


KFC/FC2

Fyzikální chemie 2 Physical Chemistry 2

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Libor Kvítek, CSc.

Obsah: Přednáška je doplněna 1 hodinovým seminářem. 1. Vodivost roztoků elektrolytů a její využití v chemii. 2. Disociační rovnováhy slabých elektrolytů v ideálních a reálných soustavách. 3. Acidobazické vlastnosti roztoků. Stupnice pH. Pufry. 4. Roztoky málo rozpustných elektrolytů, amfolytů, komplexů a tautomerů. 5. Reakční kinetika- základní popis izolovaných reakcí. Reakční řád. 6. Základní mechanismy simultánních reakcí. 7. Arrheniova rovnice a následný vývoj teorií reakční rychlosti. 8. Základní představy o homogenní , heterogenní a enzymatické katalýze. 9. Elektrochemický potenciál a základní popis galvanického článku. 10. Reverzibilní elektrody a jejich potenciál. 11. Elektrochemické zdroje energie. Potenciál kapalinového rozhraní. 12. Základní pojmy z oblasti koloidní chemie. 13. Molekulární kinetické, optické a elektrické vlastnosti koloidních soustav. Seminář: 1. Faradayův zákon - aplikace. Převodová čísla, vodivost roztoků elektrolytů. 2. Stanovení aktivitních koeficientů. Disociační konstanty slabých elektrolytů. 3. Stupnice pH. Pufry - pufrační kapacita. 4. Roztoky málo rozpustných elektrolytů, amfolytů, komplexů a tautomerů. 5. Reakční kinetika-výpočty rychlostních konstant. Reakční řád. 6. Výpočty rychlostních konstant simultánních reakcí. 7. Výpočet aktivačních parametrů reakce. 8. Homogenní, heterogenní a enzymatická katalýza. 9. Elektrochemický potenciál a základní popis galvanického článku. 10. Reverzibilní elektrody a jejich potenciál. 11. Elektrochemické zdroje energie. Potenciál kapalinového rozhraní. 12. Výpočet termodynamických funkcí z elektrochemických dat. 13. Stanovení molární hmotnosti vysokomolekulárních látek. Sedimentační rovnová Literatura: 1. R. Brdička, J. Dvořák :. Základy fysikální chemie, . Academia, 1977. 2.W. J. Moore :. Fyzikální chemie. SNTL, 1981. 3. O. Fischer a kol. Fyzikální chemie. SPN Praha, 1983. 4. P. Atkins :. Elements of Physical chemistry. Oxford Univerzity Press, 1996. 5. J. Mollin. Fyzikální chemie I. skripta, fakulta přírodovědecká UP Olomouc,, 1986. 6. Laidler, K.J.:. The World of Physical Chemistry. Oxford Univ. Press,, 1993. 7. Logan, S.R.:. Fundamentals of Chemical kinetics. A.W. Longmann, Edinburg,, 1996. 8. Adamcová, Z. a kol.:. Příklady a úlohy z fyzikální chemie. SNTL, Praha, 1989. 9. Nevěčná, T.:. Příklady a úlohy z fyzikální chemie. PřF UP Olomouc, 1994.


25.11.2014

28 / 91


KFC/MOM

Molekulární modelování Molecular Modelling

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Prof. RNDr. Michal Otyepka, Ph.D.

Obsah: Přednáška se soustředí zejména na oblast empirických metod a jen okrajově se dotýká metod neempirických. 1. popis molekuly v souřadném systému, vnitřní souřadnice, topologie molekuly 2. principy molekulové mechaniky, harmonická aproximace, torzní termy, nekovalentní interakce a jejich popis empirickým potenciálem, koncepce parc. nábojů, RESP náboje, Ewaldova sumace, vdW interakce, LJ potenciál, cutoff, principy parametrizace 3. běžná silová pole a jejich omezení (pole rodiny AMBER, CHARMM, OPLS-AA tec.) 4. united atoms, coarse grained modely, CGFF-MARTINI 5. klasická molekulová dynamika, PBC, termostat, barostat, podmínky, simulační protokoly, analýza - vývoj RMSD, Rg; esenciální dynamika 6. modely vod, explicitní a implicitní (PB, GB) 7. enzymová a RNA katalýza, definice katalytického účinku, zdroje katalýzy, RNA a DNA enzymy, hybridní metody QM/MM 8. drug design, léčivo, návrh léčiv, testování a hodnocení léčiv, CADD, molekulové dokování, skórovací funkce, COMFA 9. skládání proteinů a NK 10. ukázky aplikací Literatura: Burket U., Alinger N. Molecular Mechanics. ACS, Washington 1982, 1982. Clark T. A Handbook of Computational Chemistry. John Wiley & Sons, New York, 1985. Havlas Z. Metody a aplikace teoretické chemie. ÚOCHB, Praha, 1997.


25.11.2014

29 / 91


KMA/MAF1

Matematická analýza 1 Mathematical Analysis 1

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

7

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

RNDr. Tomáš Fürst, Ph.D.

Obsah: 1. Úvod: O stavbě matematiky, množiny (zejména číselné), trocha logiky. 2. Posloupnosti: Limita posloupnosti, věty o posloupnostech, vztah omezenosti a konvergence. 3. Funkce: Pojem funkce a operace s funkcemi, spojitost funkce a vlastnosti spojitých funkcí, limita funkce, limita složené funkce, základní funkce a počítání s nimi. 4. Derivace: Souvislost se spojitostí a limitou, diferenciály, věty o střední hodnotě, průběh funkce, Taylorův polynom a L'Hospitalovo pravidlo. 5. Integrace: Motivace, Newtonův vzorec a souvislost s derivací, primitivní funkce, metoda per partes, substituce poprvé a podruhé, integrace racionálních funkcí a další početní techniky, Riemannův integrál a důkaz Newtonova vzorce. 6. Aplikace: Délky, plochy, objemy, těžiště, momenty setrvačnosti, povrchy, numerické metody integrace. Literatura: J. Kopáček. Matematická analáza pro fyziky I. Matfyzpress, Praha, 2005. J. Veselý. Matematická analýza pro učitele I. Matfyzpress, 2001.


25.11.2014

30 / 91


KMA/MAF2


Statut:

Povinný

Počet kreditů:

7

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

RNDr. Tomáš Fürst, Ph.D.

Obsah: A: Diferenciální rovnice. 1. Motivace k diferenciálním rovnicím: Rozpad uranu a populační model. 2. Odbočka: Vícerozměrné prostory, Hilbertovy a Banachovy prostory, věty o pevných bodech. 3. Existence a jednoznačnost řešení obyčejné diferenciální rovnice. 4. Separabilní rovnice a početní techniky. 5. Trocha lineární algebry a lineární diferenciální rovnice. 6. Lineární diferenciální rovnice vyššího řádu a početní techniky. 7. Aplikace: Oscilátory s nucenými a tlumenými kmity. B: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Funkce více proměnných. Pojem funkce více proměnných, spojitost a limita. Vícerozměrné prostory podruhé. Derivace funkcí více proměnných. Taylorův polynom podruhé. Potenciály, vektorová pole, gradienty, divergence, rotace a jejich aplikace. Implicitní funkce. Extremy funkcí více proměnných: Lagrangeovy multiplikátory.

C: Bonus. Jak se spolu rýmují diferenciální rovnice a extrémy funkcí více proměnných aneb úvod do variačního počtu. D: 1. 2. 3.

Řady. Řady s nezápornými členy. Absolutní a neabsolutní konvergence. Řady funkcí: Fourierova analýza.

Literatura: J. Kopáček. Matematická analýza pro fyziky II. Matfyzpress, 2001. J. Veselý. Matematická analýza pro učitele II. Matfyzpress, 2001.


25.11.2014

31 / 91


KMA/MAF3


Statut:

Povinný

Počet kreditů:

7

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. Mgr. Karel Pastor, Ph.D.

Obsah: 1. Lebesgueova míra a integrál. 2. Záměna limity, sumy, derivace a integrálu, integrály závislé na parametrech. 3. Fubiniova věta a věta o substituci. 4. Křivkové integrály a potenciál. 5. Plošné integrály. 6. Gauss-Ostrogradského, Greenova a Stokesova věta. Literatura: J. Kopáček. Matematická analýza pro fyziky III. Matfyzpress, 2001. J. Kopáček. Příklady z matematiky pro fyziky III. Matfyzpress, 2001. R. Feynman. The Feynman Lectures on Physics. Addison Wesley, 2005. Rudin, W. Principles of Mathematical Analysis. McGraw-Hill, 1964.


25.11.2014

32 / 91


KMA/MSTA

Užitá matematická statistika Applied Mathematical Statistics

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Karel Hron, Ph.D.

Obsah: 1. Základní pojmy z pravděpodobnosti. 2. Náhodná veličina a náhodný vektor, distribuční funkce, číselné charakteristiky. 3. Základní rozdělení pravděpodobnosti. 4. Statistický soubor, typy znaků, rozložení četností. 5. Výběrové charakteristiky, empirická distribuční funkce. 6. Histogram, krabicový diagram. 7. Náhodný výběr z normálního rozdělení. 8. Základní modely měření, linearizace modelu. 9. Odhady parametrů střední hodnoty a jednotkové disperze. 10. Odhad kovarianční matice v replikovaném modelu. 11. Konfidenční oblasti. 12. Základní pojmy z testování hypotéz. 13. Testy o parametrech normálního rozdělení. 14. Testy hypotéz v lineárních modelech. 15. Test na posouzení významnosti nápadně vybočujících údajů. Literatura: A. C. Rencher. Linear models in statistics. John Wiley & Sons Inc. New York, 2000. Kubáčková, L. Užitá statistika pro aplikovanou fyziku. Skriptum UP, Olomouc, 2002. R. V. Hogg, A. Craiq, J. Mckean. Introduction to mathematical statistics. Prentice Hall, 2004. Kubáčková, L. Metódy spracovania experimentálnych údajov. Veda, Bratislava, 1990. M. Budíková, T. Lerch, Š. Mikoláš. Základní statistické metody. Brno, skriptum PřF MU, 2005. P. Kunderová. Úvod do teorie pravděpodobnosti a matematické statistiky (2. vydání). UP Olomouc, 2004.


25.11.2014

33 / 91


LRR/OBBC

Obecná biologie General Biology

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Mgr. Lukáš Spíchal, Ph.D.

Obsah: Témata přednášek:
1. Obecná charakteristika živých soustav - terminologie - obecné vlastnosti organismů - hierarchické uspořádání stavby těl 2. Buňka - chemické složení buňky - struktura buňky (anatomie, morfologie) - b. prokaryotní a eukaryotní - b. rostlinné a živočišné 3. Rostlinná pletiva - pletiva nepravá a pravá - pletiva dělivá a trvalá - základní typy pletiv - soustavy pletiv 4. Soustava pletiv krycích - v primární stavbě (kořen, stonek, list) - v sekundární stavbě (kořen, stonek) 5. Soustava pletiv vodivých a opěrných - v primární stavbě - v sekundární stavbě (druhotné tloustnutí) 6. Soustava pletiv základních 7. Rostlinné orgány vegetativní - kořen (vnější stavba, vnitřní stavba, metamorfózy, význam) - stonek (vnější stavba, vnitřní stavba, metamorfózy, význam) - list (vnější stavba, vnitřní stavba, metamorfózy, význam) 8. Rostlinné orgány generativní - květy, opylení, oplození, květenství - plody, plodenství, semena 9. Živočišné tkáně - tkáně epitelové (podle tvarů buněk, podle vrstevnatosti, podle funkce) - tkáně pojivové (vazivové chrupavkové, kostní, trofické) - tkáně svalové (hladká, příčně pruhovaná, srdeční) - tkáně nervové a smyslové 10. Orgány a orgánové soustavy živočichů a jejich funkce (fylogenetické přehledy) - soustavy tělního pokryvu - soustavy opěrné a pohybové (svalové) - soustavy trávící, dýchací, oběhové, vylučovací, rozmnožovací, nervové a smyslové - soustavy žláz s vnitřní sekrecí (endokrinní) 11. Hormonální regulace rostlin a živočichů 12. Tělesné tvary rostlin a živočichů - tvary rostlinných těl (thallus, kormus, příčiny vývoje) - tvary živočišných těl (souměrnost, adaptace, konvergence, divergence) 13. Důležité děje v živých systémech - buněčné dělení - replikace, transkripce, translace


25.11.2014

34 / 91


- fotosyntéza, buněčné dýchání Literatura: Campbell, N. A. et al. Biology, 6th edition. Pearson Education, Inc., 2002. Nečas, O. et al. Obecná biologie pro lékařské fakulty. Praha: H&H, 2000. ISBN 80-86022-46-3. Romanovský A. a kol. Obecná biologie. SPN Praha, 1985. Rosypal, S., a kol. Přehled biologie. SPN, Praha, 688 str. (event. novější vydání), 1987. Učebnice biologie pro gymnázia. www.ibotanika.upol.cz.


25.11.2014

35 / 91


OCH/ZOCH

Základy organické chemie Fundamentals of Organic Chemistry

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Jakub Stýskala, Ph.D.

Obsah: Úvod - historie organické chemie, předmět a rozdělení organické chemie. Obecná část - Struktura organických molekul a jejich znázornění, Modely, typy strukturních vzorců, Isomerie, Názvosloví organických sloučenin. Vztah mezi strukturou, vlastnostmi a reaktivitou organických sloučenin - Vazebné faktory, Sterické faktory. Typy organických reakcí a jejich mechanismy - Činidla a jejich klasifikace, Nejdůležitější kriteria klasifikace reakcí. Příprava, vlastnosti a reaktivita organických sloučenin - Uhlovodíky (Alifatické, Alicyklické, Aromatické), Halogenderiváty uhlovodíků, Alkoholy, Fenoly, Sirné sloučeniny, Dusíkaté organické sloučeniny, Organokovové sloučeniny, Karbonylové sloučeniny (Aldehydy a ketony a jejich funkční deriváty), Chinony, Karboxylové kyseliny a jejich funkční deriváty, Halogen-, hydroxy- a keto-karboxylové kyseliny, aminokyseliny, peptidy, proteiny. Heterocyklické sloučeniny - Rozdělení heterocyklů a obecný pohled na syntézy a vlastnosti heterocyklických sloučenin, Pětičlenné heterocykly, Šestičlenné heterocykly, Sacahridy, lipidy a nukleové kyseliny. Literatura: Červinka O., Dědek V., Ferles M. Organická chemie. SNTL Praha, 1980. McMurry J. Organická chemie. Praha, 2007. ISBN 978-80-7080-637-1. Slouka J, Fryšová I., Cankař P. Průvodce některými úvodními kapitolami organické chemie . UP Olomouc, 2010. ISBN 978-80-244-2542-9. Solomons G., Fryhle C. Organic Chemistry 7th. John Wiley & Sons, New York, 1999.


25.11.2014

36 / 91


OPT/OPTU

Optika Optics

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

9

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Mgr. Jan Říha, Ph.D. RNDr. Ivo Vyšín, CSc.

Obsah: 1. Historický úvod, dělení optiky podle metod zkoumání. Pojem zobrazení na základě paprskové optiky. 2. Paraxiální vlastnosti optické soustavy. Propočet průchodu poledníkového paprsku sférickou plochou, paraxiální zobrazovací rovnice pro soustavou lámavých sférických ploch. Zvětšení optických soustav. Základní body a roviny optické soustavy, pravidla pro významné paprsky. Významné délky - polohy základních bodů, ohniskové vzdálenosti optické soustavy. Zobrazovací rovnice. 3. Omezení paprskových svazků v optické soustavě. 4. Optické vady soustavy, jejich projev, rozdělení a základní charakteristiky. 5. Optické soustavy základních optických přístrojů z hlediska paprskové optiky. Lupa, mikroskop, dalekohled. 6. Fotometrie. Základní fotometrické pojmy a veličiny. Jednotky a měření fotometrických veličin. 7. Vlnová optika. Podstata a šíření světla z pohledu Maxwellovy teorie elektromagnetického pole. 8. Difrakce světla. Fresnelova a Fraunhoferova difrakce, jejich projevy. 9. Interference světla. Interferometry. Princip holografie. 10. Optické jevy v anizotropních prostředích, optické krystaly. Obsah cvičení: 1. Paraxiální zobrazovací rovnice pro soustavou lámavých sférických ploch výpočet polohy obrazu, ohnisek a hlavních bodů, ohniskové vzdálenosti, příčného, úhlového a osového zvětšení. 2. Soustava tenkých čoček - řešení úloh. 3. Stigmatické zobrazení - výpočet Descarteových ploch. 4. Základní optické přístroje z hlediska paprskové optiky - řešení úloh. 5. Úlohy z fotometrie - výpočet svítivosti, osvětlení, zářivosti a jasu. 6. Polarizace světla - diskuse typů polarizace, příklady. 7. Odraznost a propustnost rozhraní - výpočet pro dopad pod Brewsterovám úhlem, kolmý a tečný dopad. 8. Výpočet Fraunhoferovy difrakce na obdélníkovém otvoru. 9. Optické jevy v anizotropních prostředích - výpočet plochy indexu lomu pro jednoosé a dvojosé krystaly. Náplň praktických cvičení: 1. Měření ohniskové vzdálenosti objektivů. Porrova metoda měření, metoda Besselova, jejich využití pro měření ohniskové vzdálenosti snímacích objektivů. 2. Měření indexu lomu skla goniometrem metodou měření minimální odchylky svazku světla (Fraunhoferovou metodou). 3. Měření hlavních parametrů dalekohledů. Měření polohy a velikosti vstupní a výstupní pupily. Měření zvětšení dalekohledu. Měření velikosti zorného pole. Měření rozlišovací meze. 4. Měření hlavních parametrů mikroskopů. Měření polohy a velikosti výstupní pupily. Měření číselné apertury objektivu mikroskopu. Měření velikosti zorného pole mikroskopu. Měření zvětšení mikroskopu. 5. Měření rozlišovací schopnosti snímacích objektivů. 6. Světlo a barva. Vnímání barev, měření barev. Barevné modely. Skládání barev.


25.11.2014

37 / 91


7. Spektrální analýza zdrojů záření. Spektrální fotometry. Spektrální analýza zdrojů bílého světla. 8. Interference světla. Demonstrace interference pomocí stavebnice interferometrů. Využití stavebnice interferometrů pro sestavení interferometrů různých typů (Mach - Zenderova, Twyman - Greenova, Fizeauova, střihového interferometru Murtyho). Počítačová simulace interference a interferenčních polí. 9. Ohyb světla. Demonstrace Fraunhoferovy a Fresnelovy difrakce pomocí soustavy optických prvků a digitální kamery na optické lavici. Počítačová simulace difrakce. 10. Polarizace světla. Pokusy s polarizovaným světlem - demonstrace Malusova zákona, interference s polarizovaným světlem, průchod světla dvojlomným krystalem, vliv anizotropní vrstvy mezi dvěma zkříženými polarizátory, zviditelnění vnitřního napětí v průhledných materiálech (fotoelasticimetrie), polarizace odrazem při dopadu pod Brewsterovým úhlem. Literatura: Born, M., Wolf, E. Principles of Optics. Cambridge, 2011. Čechová, M. Elektromagnetické vlny. UP Olomouc, 1989. Guenther, R. D. Modern Optics. J. Wiley & Sons, NY, 1990. Havelka, B. Zobrazení na podkladě paprskové optiky. UP Olomouc, 1966. Štrba, A. Všeobecná fyzika 3 - Optika. Alfa Bratislava a SNTL Praha, 1980.


25.11.2014

38 / 91


KBF/SZZM1

Fyzika Physics

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

0

Forma výuky: Rozsah výuky: Ukončení:

Státní závěrečná zkouška

Garant:


Obsah: 1. Kinematika a dynamika hmotného bodu. Newtonovy pohybové zákony. Práce, energie, zákon zachování mechanické energie. Mechanika soustavy hmotných bodů. Mechanika tuhého tělesa. Všeobecná gravitace. 2. Mechanika tekutin. Volné netlumené a tlumené harmonické kmity. Nucené harmonické kmity. Stojaté vlny. 3. Základní poznatky molekulové fyziky, stav soustavy, pravděpodobnost rovnovážného stavu, rovnovážný děj, děje vratné a nevratné. Vnitřní energie soustavy, děje v ideálním plynu, stavová rovnice, měrná a molární tepelná kapacita. 4. Základní poznatky kinetické teorie plynů, základní rovnice pro tlak plynu, vztah mezi teplotou a kinetickou energií soustavy. Maxwellův zákon o rozdělení rychlostí molekul v plynu, rozdělovací funkce, Maxwell-Boltzmanovy statistiky. Termodynamické zákony, pojem entropie. Transport tepla vedením, prouděním a radiací. Základy kinetické teorie kapalin a pevných látek. 5. Elektrostatické pole ve vakuu a v dielektriku, elektrostatická indukce. Potenciál elektrostatického pole, nenabitý vodič v elektrostatickém poli. Kapacita vodičů, kondenzátory. 6. Stacionární elektrické pole. Rovnice spojitosti elektrického proudu, Kirchhoffovy zákony a jejich užití při řešení elektrických sítí. Ustálený elektrický proud v kovových vodičích, polovodičích, elektrolytech, plynech a ve vakuu. 7. Stacionární magnetické pole, Biotův-Savartův-Laplaceův zákon, Lorentzova síla. Síly působící v magnetickém poli na nabitou částici a vodič s proudem. 8. Nestacionární elektromagnetické pole, Faradayův zákon elektromagnetické indukce, vlastní a vzájemná indukce. Střídavé proudy, řešení obvodů s ideálními prvky R,L,C. Elektromagnetické kmity a vlny. 9. Maxwellova teorie nestacionárního elektromagnetického pole, aplikace teorie na zvláštní typy polí, pole oscilujícího dipólu a elektromagnetické vlny, šíření vln v neomezených prostředích: bezztrátovém, ztrátovém a elektricky anizotropním, vlny na rozhraní a Kirchhoffova teorie ohybu. 10. Teorie šíření světla v izotropním dielektriku, rozptyl a absorpce světla, fotometrie. Zákony paprskové optiky, jejich projevy a využití. 11. Elektromagnetická teorie odrazu a lomu světla a jeho šíření v anizotropním dielektriku. Polarizace světla a optická aktivita látek, koherence a interference světla. Difrakce světla a optická holografie, korpuskulárně-vlnový dualismus světla a látky, kvantové generátory světla (lasery). Základní nelineární optické jevy.


25.11.2014

39 / 91


12. Elektromagnetické záření. Atomový obal, modely atomu, atomy s více elektrony, zářivé jevy v atomovém obalu, lasery. 13. Jádro atomu, složení, vlastnosti, modely. Jaderné procesy a energetika. Dozimetrie. Elementární částice, interakce, zákony zachování. Literatura: Bajer, J. Mechanika. Olomouc: Vladimír Chlup, 2012. ISBN 978-80-903958-5-5. Feynman, R. P., Sands, M., Leighton, R. B., Kebis, P., & Kuniak, Ľ. Feynmanove prednášky z fyziky. Bratislava: Alfa, 1990. ISBN 80-05-00518-0. Resnick, R., Halliday, D., Walker, J., Dub, P., Obdržálek, J., Lencová, B., Lenc, M., Spousta, J., & Šikola, T. Fyzika: vysokoškolská učebnice obecné fyziky. V Brně: Vutium, 2000. ISBN 81-7196-213-9. Záhejský, J. Elektřina a magnetismus. V Olomouci: Univerzita Palackého, 2002. ISBN 80-244-0482-6.


25.11.2014

40 / 91


KBF/SZZM2

Základy experimentálních metod biofyziky Principles of the Experimental Methods in Biophysics

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

0



Garant:


Obsah: 1. Klasická světelná mikroskopie. Teorie optického zobrazení. Konstrukce a konstrukční prvky. Zobrazovací metody (polarizační, fluorescenční, UV a IČ). Fázový, Nomarského a Hoffmanův kontrast. Příprava preparátů. Zásady při mikroskopování. 2. Moderní světelná mikroskopie. Konfokální laserová a tandemová mikroskopie. Mikroskopie blízkého a evanescentního pole, chemická, kinetická, statistická mikroskopie. Měření a záznam obrazu, počítačová analýza obrazu. 3. Teorie struktury ideálního krystalu. Grupy symetrie. Značení bodů, směrů a rovin v krystalu, omezení četnosti vlastních os otáčení. Bravaisovy elementární buňky. Projekce krystalu. Reálné krystaly, poruchy v krystalech. Kvazikrystaly. 4. Teorie difrakce rentgenového záření. Braggova rovnice, reciproká mříž, Laueho podmínky, Ewaldova konstrukce. Intenzita difrakčních maxim, atomový a strukturní faktor. Vyhasínání reflexí. Friedelův zákon. Funkce elektronové hustoty. Řešení problému fáze. 5. Základy teorie elektronové mikroskopie. Elektron jako vlna ve vakuu, interakce elektronu s pevnou látkou. Difrakce elektronů. Příprava vzorků pro elektronový mikroskop. 6. Mikroskopie se skenující sondou. Skenující tunelová mikroskopie, Mikroskopie atomárních sil, Mikroskopie magnetických sil, Mikroskopie elektrostatických sil, Mikroskopie laterálních sil, Skenovací kapacitní mikroskopie, Skenovací teplotní mikroskopie, Skenovací optická mikroskopie v blízkém poli, příbuzné metody ze skupiny SPM metod. 7. Absorpční spektroskopie v UV-VIS oblasti. Kvantově mechanický popis stavů molekul, aproximace. Franck-Condonův princip. Elektronové struktury molekul, typy přechodů. Rychlost absorpce. Barevné komplexy. Izobestické body. 8. Teorie luminiscence. Rozdělení luminiscencí a základní zákony. Jablonského schéma excitovaných stavů organických molekul. Fluorescence a fosforescence. Zpožděné typy emisí. 9. Základní charakteristiky fluorescence. Intenzita, Emisní a excitační spektra, kvantový výtěžek a kinetika dohasínání fluorescence. Metody jejich měření. 10. Pokročilé fluorescenční techniky. Statické a dynamické zhášení fluorescence, Stern-Volmerova rovnice. FRET. FCS a FRAP. Měření s polarizovaným světlem. 11. Spektroskopie polarizovaného světla. Lineární a cirkulární dichroismus, polarizovaná luminiscence, rozptyl polarizovaného světla, experimentální uspořádání. 12. Fotoakustická spektroskopie. Přímý a nepřímý fotoakustický jev, metody fotoakustické spektroskopie. Porovnání absorpční a fotoakustické spektroskopie.


25.11.2014

41 / 91


Použití v biologii. 13. Spektroskopie založené na rozptylu, ohybu, odrazu a lomu. Elastický rozptyl na malých a velkých molekulách, kvazielastický rozptyl, rozptyl na difúzních vzorcích (nefelometrie a turbidimetrie), experimentální uspořádání. Spektroskopická interferometrie, reflektometrie a refraktometrie. Použití v biologii. 14. Vibrační a rotační absorpční spektroskopie, spektroskopie Ramanova rozptylu. Klasická a kvantová teorie malých vibrací, IČ spektra, metody vibrační spektroskopie, experimentální uspořádání. Klasická a kvantová teorie rotace molekul, rotační spektra, experimentální uspořádání. Teorie Ramanova rozptylu, Ramanova spektra, metody spektroskopie Ramanova rozptylu, experimentální uspořádání. Porovnání vibrační spektroskopie a spektroskopie Ramanova rozptylu. Použití v biologii. Literatura:


25.11.2014

42 / 91


KBF/SZZM3

Základy molekulární biofyziky Principles of Molecular Biophysics

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

0



Garant:


Obsah: 1. Struktura a funkce nukleových kyselin. Struktura monomerních složek nukleových kyselin. Primární a sekundární struktura DNA. Stabilita DNA. Kruhová DNA. Neobvyklé struktury. "Svět RNA". Typy RNA a struktura. Katalytická aktivita nukleových kyseliny - ribozymy a deoxyribozymy. Aptamery. 2. Struktura a funkce bílkovin: Funkce bílkovin. Složení bílkovin, struktura a vlastnosti aminokyselin, konfigurace peptidické vazby. Primární, sekundární, terciární struktura bílkovin, síly stabilizující strukturu bílkovin, kvarterní struktura. Chaperony, chaperoniny. Metody studia struktury bílkovin. 3. Struktura a funkce sacharidů. Sacharidy - funkce sacharidů, typy sacharidů. Monosacharidy - struktura, konformace, optická aktivita. Polysacharidy konformace glykosidické vazby. Glykoproteiny. 4. Lipidy. Složení, vztah mezi fyzikálními vlastnostmi a strukturou. Složené lipidy, steroly. 5. Molekulární biofyzika buněčných membrán. Struktura membrán. Membránové bílkoviny, struktura a funkce. Pasivní a aktivní transport, difuse a osmóza. Sodno-draselná pumpa. Iontové kanály. Membránový potenciál a membránové napětí. Membránová a Donnanova rovnováha. Akční potenciál a vedení vzruchu po membráně a mezi nervovými buňkami. 6. Uchovávání genetické informace. Molekulární struktura genů a chromozomů. Replikace DNA. Porovnání replikace u prokaryot a eukaryot. Chyby a opravy DNA. 7. Transkripce. Principy kontroly genové exprese u prokaryout a eukaryot. Regulační sekvence, aktivátory a represory. Zpracování eukaryotní mRNA. 8. Translace. Struktura ribosomů. Genetický kód a jeho význam. Struktura tRNA. Aktivace aminokyselin. Iniciace translace u prokaryot a eukaryot. Elongace. Terminace. Postranslační modifikace proteinů. Chaperony a chaperoniny. 9. Základní metodiky molekulární biologie. Izolace DNA a RNA. Elektroforetická analýza nukleových kyselin. Restrikční enzymy, mapování genomů. Polymerázová řetězcová reakce (PCR) in vitro. Sekvenční analýza DNA, genomové sekvenování. Northern a Southern hybridizace. 10. Klonovací strategie. Přenos DNA do bakteriálních a eukaryotických buněk. Příprava rekombinantních proteinů. Cílená mutageneze. Transgenní organismy. 11. Buňka. Chemické složení buňky. Struktura buňky (anatomie, morfologie). Buňky prokaryotní a eukaryotní. Buňky rostlinné a živočišné. 12. Fluorescenční značení biomolekul a buněk. Fluorescenční značky a sondy. Fluorescenční zobrazení nukleových kyselin a proteinů, lipidů, membránového potenciálu, pH a exprese genů. Zelený fluorescenční protein, jeho deriváty a jejich použití.


25.11.2014

43 / 91


13. Metody studia struktury a hybridizace nukleových kyselin. Elektroforetické metody. Metody optických spektroskopií. Metody molekulární biologie. 14. Metody studia struktury a interakcí proteinů. Rentgenová krystalografie. Vybrané spektroskopické metody pro analýzu sekundární a terciární struktury proteinů. Biochemické metody. Sledování molekulárních interakcí a aktivity enzymů. Literatura:


25.11.2014

44 / 91


KBF/SZZM4

Experimentální technika v molekulární biofyzice Experimental Technique in Molecular Biophysics

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

0



Garant:

Prof. RNDr. Jan Nauš, CSc.

Obsah: 1. Základní metody rentgenové strukturní analýzy. Vlastnosti, zdroje a detektory rtg. záření. Debye-Scherrerova metoda, Laueho metoda, metody Weissenbergova, otáčeného krystalu a precesní. Maloúhlový rozptyl. 2. Elektronový mikroskop. Stavba elektronového mikroskopu. Elektronová optika. Rozlišovací schopnost a hloubka ostrosti v elektronových mikroskopech. Konstrukce a pracovní režimy elektronových mikroskopů, TEM, REM. Analytická elektronová mikroskopie, elektronová mikroanalýza EDS a WDS. 3. Absorpční spektrofotometry. Konstrukce spektrofotometrů, součásti. Jednopaprskový a dvoupaprskový režim. Dispersní a "diode array" metody. Speciální techniky. Vzorky pro UV-VIS spektrofotometrii. 4. Experimentální měření luminiscence. Konstrukce spektrofluorimetrů. Typická geometrická uspořádání. Základní součásti. Monochromátory, filtry, polarizátory, dichroická zrcadla. Vzorky. Možné artefakty v excitačních a emisních spektrech. 5. Luminiscenční mikroskopie. Klasický fluorescenční mikroskop. Konfokální mikroskop. Základní uspořádání. Separace excitujícího a emitovaného záření. Vícebarevná mikroskopie. 6. Zdroje světla pro UV/VIS/NIR spektroskopie. Lampy, diody, lasery, synchrotronové záření. Jejich přednosti a nevýhody, časové a spektrální charakteristiky. 7. Detektory pro UV/VIS/NIR spektroskopie. Princip jejich fungování, vnější a vnitřní fotoelektrický jev. Fotonásobiče, fotodiody, diodová pole, CCD. 8. Fotoakustická spektroskopie. Princip fotoakustické spektroskopie. Blokové schéma fotoakustického spektrometru. Fotoakustická mikroskopie. 9. Spektrometry pro vibrační a rotační absorpční spektroskopii. Disperzní IČ spektrometry, FTIR spektrometry. Dynamická rotační spektroskopie, FT rotační spektroskopie. 10. Spektrometry pro Ramanovy spektrometrii. Klasický Ramanův spektrometr, CARS spektrometr, SERS. Literatura:


25.11.2014

45 / 91


KBB/BB1P

Buněčná biologie 1 Cell Biology 1

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Mgr. Boris Cvek, Ph.D.

Obsah: Úvod do studia buněčné biologie: historie, termodynamika, evoluce. Buňka, chemické složení buňky. Získávání energie, katalýza, biosyntéza, energetika. Struktura a funkce proteinů. Od DNA k proteinům a degradace proteinů. Chromozómy, regulace genů, genetická rozmanitost. Struktura membrán, přenos látek přes membrány. Energie z mitochondrie a chloroplastu. Vnitrobuněčné oddíly, transport, cytoskelet. Buněčné dělení a jeho kontrola. Komunikace mezi buňkami, tkáně. Inhibitory proteazomu: buněčná biologie v Drug Discovery. Literatura: Alberts, B., Bray, D., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. Základy buněčné biologie. Espero Publishing, Ústi nad Labem, 2000. Berger, J. Biologie buněk. Nakladatelství Koop, České Budějovice, 2000. Bózner A. a kol. Cytológia. Osveta Martin, 1992. O. Nečas a kolektiv. Obecná biologie pro lékařské fakulty. HaH 2000.


25.11.2014

46 / 91


KBF/EMBCH

Experimentální metody biochemie Experimental Methods in Biochemistry

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: Cílem přednášky je seznámit studenty fyzikálních oborů se základními biochemickými metodami. - elektroforéza, kapilární elektroforéza, - centrifugace, - hmotnostní spektrometrie, - RT-PCR, - afinitní chromatografie, - imunoblotting, - selektivní metody, - HPLC, - kalorimetrie, - biosenzory. Literatura: Anzenbacher P., Kovář J. Metody chemického výzkumu pro biochemiky. MŠ ČSR Praha, 1986. Kalous V., Pavlíček Z. Biofysikální chemie. SNTL Praha, 1980. Pingoud, A., Urbanke, C., Hoggett J., Jeltsch, A. Biochemical Methods, A Concise Guide for Students and Researchers. Wiley-VCH, Weinheim, 2002. KBF/EXKB

Exkurze Excursion in Biophysics

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 DNY/SEM

Ukončení:

Zápočet

Garant:


Obsah: Pravidelná exkurze studentů oboru Biofyzika do lokality v Beskydech na Bílém Kříži. Studenti se v rámci dvoudenní exkurze seznámí s lamelovými komorami na pěstování smrků v definované atmosféře a příslušnou experimentální technikou určenou pro terénní praxi. Literatura: Dle doporučení vedoucího exkurze.


25.11.2014

47 / 91


KBF/EXKBF

Biofyzikální exkurze Excursion in Biophysics

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 DNY/SEM

Ukončení:

Zápočet

Garant:


Obsah: Studenti absolvují jednodenní exkurzi v Biofyzikálním ústavu AV ČR v Brně, kde se seznámí s vědeckým zaměřením a experimentálním vybavením jednotlivých pracovišť, zejména s výzkumem Oddělení molekulární biofyziky a farmakologie. Studenti dále absolvují exkurzi ve Vědeckotechnickém parku a Podnikatelském inkubátoru UP, kde budou seznámeni s propojením mezi vědeckým a podnikatelských světem. Exkurze do Biofyzikálního ústavu v Brně proběhne dne 19. 4. 2013, odjezd ve 12:00 z parkoviště u hlavní budovy - Envelopa (17. listopadu 12). Exkurze do Vědecko-technického parku UP v Holici se bude konat v pátek dne 12. 4. 2013 od 13:00 (sraz ve 12:55 před vstupem do budovy Vědecko-technického parku). Literatura:


25.11.2014

48 / 91


KBF/FOSY

Fotosyntéza a stres Photosynthesis and Stress

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

3 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: Úvod do fotosyntézy: Spektrum fotosyntetického záření, energetická bilance fotosyntézy, základní koncept fotosyntézy, obecné schéma fotosyntézy, evoluce fotosyntetických reakcí (halobaktérie, baktérie, sinice, řasy a rostliny) a evoluce života Světlo hnací síla FS: Fotosynteticky aktivní záření, měření ozářenosti, absorpce a emise fotonů Jablonského schéma (singletní a triplexní stav), přísun energie do reakčního centra Fotosyntetické pigmenty: Funkce světlosběrných pigmentů, bakteriochlorofyly a chlorofyly, absorpční a emisní spektra, fyzikálně-chemické vlastnosti molekuly chlorofylu, chlorofyly in vivo, degradace chlorofylů, chlorofyly v reakčním centru, přídavné pigmenty a jejich funkce, fykobiliny, karotenoidy (karotény, xantofyly) a jejich ochranná funkce. Přenos energie ve fotosyntéze: Přenos energie do reakčního centra - mechanismy, rezonanční přenos energie, induktivně a výměnně rezonanční přenos energie, Försterova teorie, kinetika přenosu energie in vivo a její měření. Stavba fotosyntetického aparátu: Strukturní komponenty, struktura listu, chloroplasty, thylakoidy, ontogeneze thylakoidů, příprava suspenze chloroplastů, struktura thylakoidních membrán, lipidy a jejich zastoupení, acylové řetězce, separace MGDG, význam saturace lipidů, "packing factor", fázové přechody lipidů vs. podmínky okolí, ultramikrostruktura thylakoidní membrány, separace pigment-proteinových komplexů thylakoidních membrán pomocí ELFO PAGE a gradientové centrifugace, proteiny v thylakoidní membráně, fotosystém I a II a jejich podjednotky, poměr fotosystémů I a II, LHC komplexy struktura, složení a syntéza. Přenos elektronů a protonů: Halobaktérie, bakteriorhodopsin, reakční centrum - obecný princip činnosti, bakteriální reakční centrum, elektronový transport u purpurových a zelených bakterií, reakční centra typu PSI a PSII, přenos elektronů a protonů v kyslíkové fotosyntéze, tok elektronů fotosystémem II, I, redukce a oxidace plastochinonu, cytochrom b6f komplex, Q cyklus, lineární a cyklický transport elektronů, Zschéma fotosyntézy, cyklus voda-voda, Emersonův efekt, regulační mechanismy v thylakoidních membránách: přechod stav 1 stav 2, xantofylový cyklus, mechanismus nefotochemického zhášení. Fluorescence chlorofylu in vivo: Fluorescence chlorofylu charakteristiky, kvantový výtěžek fluorescence chlorofylu a in vivo, původ emisních pásů při pokojové teplotě a 77K, fluorescenční indukční jev historie, interpretace "vln", parametr Fv/Fm a jeho použití.


25.11.2014

49 / 91


Stres ve fotosyntéze: Definice stresu u rostlin. Adaptace, aklimace. Typy stresových faktorů. Společné mechanismy reakce rostlin na stresové faktory. Oxidativní stres. Senescence. Vodní deficit. Vysokoteplotní a nízkoteplotní stres. Fotoinhibice. Stres vyvolaný UV-zářením. Působení herbicidů a toxických látek ve vzduchu a půdě. Stres nedostatkem výživy. Biotický stres. Herbivoři. Fytopatogenní houby, bakterie a viry. Literatura: Blankenship, R.E. Molecular Mechanisms of Photosynthesis. Blackwell Science, 2002. Buchnan, B., Grussem, W., Jones, R.:. Biochemistry & Molecular Biology of Plants, Wiley 2002. Hall, D.O., Rao K.K. Photosynthesis. 6th edition, Cambridge University Press 1999. Kaplanová a kol. Fyzikální základy fotosyntézy. UK Praha, 1987. Lawlor, D.W. Photosysnthesis: Molecular, Physiological and Environmental Processes. BIOS Scientific Publishers, 2001. Taiz, L., Zeiger, E. Plant Physiology (fifth edition). Sinauer Associates, Inc., 2010. Taiz, L.; Zeiger, E. Plant Physiology. The Benjamin/Cumming Publishing Company, Redwood City, U.S.A., 1991.


25.11.2014

50 / 91


KBF/VRB

Volné radikály v biologii a biomedicíně Free Radicals in Biology and Biomedicine

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:

Doc. RNDr. Pavel Pospíšil, Ph.D.

Obsah: 1. Charakterizace reaktivních forem kyslíku (ROS). Definice ROS, molekulární kyslík, rozdělení ROS podle elektronové konfigurace a tvorby. Tvorba ROS, excitované formy molekulárního kyslíku, reakce typu II a dekompozice peroxide (dioxetanu a tetroxidů), redukované formy molekulárního kyslíku, redukce molekulárního kyslíku (jednoelektronová a dvouelektronová), oxidace vody (jednoelektronová a dvouelektronová). Eliminace ROS, eliminace excitovaných forem molekulárního kyslíku (fyzikální a chemická), eliminace redukovaných forem molekulárního kyslíku (neenzymatická a enzymatická). ROS reakce, oxidace biomolekul (protein, lipidů a nukleových kyselin) radikálovými a neradikálovými ROS. 2. Tvorba ROS. Tvorba ROS přenosem excitační energie. Tvorba singletního kyslíku reakcí typu II v kůži a fotosyntetických systémech. Dekompozice peroxide v buňce (dioxetan a tetroxide). Tvorba ROS přenosem elektronu, tvorba superoxidového aniontového radikálu jednoelektronovou redukcí molekulárního kyslíku v mitochondriích, chloroplastech, plazmatické membráně, mikrotělíscích, endoplazmatickém retikulu, tvorba peroxidu vodíku jednoelektronovou redukcí superoxidového aniontového radikálu v mitochondriích, chloroplastech, plazmatické membráně, tvorba peroxidu vodíku dvouelektronovou redukcí molekulárního kyslíku a dvouelektronovou oxidací vody. Tvorba hydroxylového radikálu redukcí peroxidu vodíku volnými a vázanými kovy. 3. Antioxidační systém. Neenzymatické antioxidanty, bilirubin, kyselina alfa lipoová, koenzyme Q10, kyselina močová, melanin, glutathione, kyselina askorbová, alfa-tokoferol, karotenoidy. Enzymatické antioxidanty, superoxid dismutasa, typy SOD, peroxidasa, typy peroxidas. 4. Oxidativní poškození biomolekul. Radikálem-indukované oxidativní poškození biomakromolekul, oxidace lipidů hydroxylovým radikálem a superoxidovým aniontovým radikálem, oxidace proteinů hydroxylovým radikálem a superoxidovým aniontovým radikálem, oxidace bází hydroxylovým radikálem a superoxidovým aniontovým radikálem. Neradikálové oxidativní poškození biomakromolekul, oxidace lipidů singletním kyslíkem a peroxidem vodíku, oxidace proteinů singletním kyslíkem a peroxidem vodíku, oxidace bází singletním kyslíkem a peroxidem vodíku. 5. Volné radikály na buněčné úrovni. Fáze oxidativního stresu v buňce, vznik oxidativního stresu v buňce, adaptace buňky na oxidativní stress, buněčné poškození, buněčná smrt, oxidativní poškození biomolekul, oxidativní poškození protein, lipidů a nukleových kyselin. 6. Molekulární mechanismus tvorby volných radikály u některých nemocí a stárnutí. Arteioskleróza, cukrovka, ischemie, Alzheimerova a Parkinsonova nemoc, Nádorová onemocnění (buněčný cyklus a volné radikály, karcinogeny, oxidativní stres a chemoterapie). Proces stárnutí, molekulární mechanismus stárnutí, výživa, antioxidační terapie. 7. Metody detekce volných radikálů. EPR spin-trapping spektroskopie, detekce


25.11.2014

51 / 91


superoxidového aniontového radikálu, hydroxylového radikálu a singletního kyslíku. Detekce ROS pomocí absorpčních a luminiscenčních metod, biomarkery oxidativního poškození proteinů, lipidů a nukleových kyselin. Literatura: Halliwell, B., Gutteridge, J.M.C. Free radicals and metal ions in human disease. Methods in Enzymology, 186, p.1-85, 1990. Halliwell, B., Gutteridge, J.M.C. Free radicals in biology and medicine. Oxford University Press, 2007. Štípek, S. a kolektiv. Antioxidanty a volné radikály ve zdraví a nemoci. Praha, Grada Publishing, 2000.


25.11.2014

52 / 91


KEF/MOSI

Modelování a simulace Modeling and Simulation

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Doc. Ing. Luděk Bartoněk, Ph.D.

Obsah: 1. Úvod - pojmy (identifikace, simulace) 2. Experiment (plánování, individualita, variabilita, verifikace, experimentální chyby) 3. Systém (vstupy, výstupy, stav, stavové veličiny, zpětné vazby) 4. Matematicky model (derivace, integrace, zpoždění) 5. Modelování systémů na počítačích (abstraktní, simulační model) 6. Základní pojmy z teorie systémů (prvek, charakteristika, klasifikace, spojitost, diskrétnost) 7. Základní princip analogového modelování (analogové zobrazení, základní lineární operační prvky a jednotky, řešení nejjednodušších diferenciálních rovnic) 8. Číslicový počítač (numerická integrace, Eulerova metoda, přesnost numerického řešení) 9. Modelování náhodných jevů (metody generování náhodných veličin, charakteristiky) 10. Základní pojmy a techniky při modelování a simulaci číslicových systémů (diagnostika logických obvodů, modelování poruch). 11. Příklad počítačového modelu neuronové sítě typu "zpětného šíření" (backpropagation) Literatura: Rábová,Z., Češka, M. Modelování a simulace. VUT Brno, SNTL, 1982. http://www.humusoft.cz Cellier, F., Kofman, E. Continuous System Simulation. Springer, 2006. ISBN 9780-387-26102-7. Luděk Bartoněk. MODELOVÁNÍ A SIMULACE (analogové počítače) pro obor Aplikovaná fyzika. 2011. ISBN 978-80-244-2. Ross, S. Simulation. Academic Press, 2002. ISBN 0-12-598053-1. Zeigler, B., Praehofer, H., Kim, T. Theory of Modeling and Simulation, second edition. Academic Press, 2000. ISBN 0-12-778455-1. Burian, Z., Krejčiřík, A. Simuluj. BEN Praha, 2001.


25.11.2014

53 / 91


KEF/PMN

Seminář z matematiky pro fyziky Seminar in Mathematics for Physicists

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Seminář

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:

Mgr. Jan Říha, Ph.D.

Obsah: I. Úvod do vektorové algebry 1. Skalární a vektorové fyzikální veličiny, jejich vlastnosti. 2. Pojem vektoru. Vektorový prostor. 3. Aritmetický a geometrický pojem vektoru. 4. Lineární kombinace vektorů, lineárně závislý a nezávislý systém vektorů, báze a dimenze vektorového prostoru. 5. Operace s vektory - skalární, vektorový a smíšený součin vektorů. 6. Transformace souřadnic vektoru v křivočarých souřadných soustavách používaných ve fyzice. 7. Užití vektorového počtu ve fyzice. II. Úvod do tenzorového počtu 1. Anizotropní prostředí. Tenzorové fyzikální veličiny, jejich vlastnosti. 2. Pojem tenzoru. 3. Algebraické operace s tenzory. 4. Transformace složek tenzoru. 5. Tenzory ve fyzice. III. Diferenciální počet funkce jedné proměnné 1. Reálná funkce jedné reálné proměnné, základní typy funkce, jejich vlastnosti. 2. Limita funkce, základní pravidla pro výpočet limity. 3. Derivace funkce, její fyzikální a geometrický význam. 4. Diferenciál funkce, jeho fyzikální a geometrický význam. 5. Derivace vyšších řádů, fyzikální význam druhé derivace. IV. Diferenciální počet funkce dvou a více proměnných 1. Reálná funkce více reálných proměnných. 2. Parciální derivace prvního a vyšších řádů. 3. Totální diferenciál prvního a vyšších řádů. V. 1. 2. 3. 4.

Integrální počet funkce jedné proměnné Primitivní funkce, neurčitý integrál. Základní metody a pravidla integrování. Určitý integrál a jeho výpočet. Užití určitého integrálu v geometrii a ve fyzice.

VI. Úvod do řešení diferenciálních rovnic 1. Pojem diferenciální rovnice. 2. Řešení základních typů diferenciálních rovnic 1. řádu - rovnice se separovatelnými proměnnými, homogenní rovnice, lineární rovnice. 3. Řešení diferenciálních rovnic 2. řádu s konstantními koeficienty. VII. Integrální počet funkce dvou a více proměnných 1. Dvojný integrál a jeho výpočet. 2. Trojný integrál a jeho výpočet. Literatura:


25.11.2014

54 / 91


Baumann G. Mathematica for Theoretical Physics. Springer-Verlag, Heidelberg, 1993. Brabec J., Hrůza B. Matematická analýza II. SNTL, Praha, 1989. Brabec J., Martan F., Rozenský Z. Matematická analýza I. SNTL, Praha, 1989. Čechová M., Marková L. Proseminář z matematiky A, B. UP Olomouc, 1990. Dick S., Riddle A., Stein D. Mathematica in the Laboratory. Cambridge University Press, 1997. Jirásek F., Čipera S., Vacek M. Sbírka řešených příkladů z matematiky I., II. a III. SNTL, Praha, 1989. Kolesárová A., Kováčová M., Záhonová V. Matematika I - Návody na cvičenia s programovým systémom Mathematica. Slovenská technická univerzita v Bratislave, 2004. Kolesárová A., Kováčová M., Záhonová V. Matematika II - Návody na cvičenia s programovým systémom Mathematica. Slovenská technická univerzita v Bratislave, 2002. Slovenská technická univerzita v Bratislave, 2002. Kučera J., Horák Z. Tenzory v elektrotechnice a ve fyzice. Nakladatelství ČSAV, Praha, 1963. Kvasnica J. Matematický aparát fyziky. Academia, Praha, 1989. LEA S. M. Mathematics for Physicists. Brooks/Cole, 2004. Wolfram S. The Mathematica Book. Wolfram Media, 2003. Zimmerman, R. L., Olnes, F. I. Mathematica for Physics. Addison-Wesley, 2002.


25.11.2014

55 / 91


KEF/PRFA1

Přístrojová fyzika 1 Instrumental Physics 1

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zápočet

Garant:

Mgr. Dalibor Jančík, Ph.D.

Obsah: 1. Struktura měřícího řetězce. Převodníky fyzikálních veličin na elektrické. Jejich statické a dynamické charakteristiky a zmenšování chyb. Signály a jejich charakteristiky. 2. Senzory (detektory, převodníky) viditelného světelného záření. Tepelné a fotoelektrické detektory (fotonka, fotonásobič, fotorezistor, fotodioda). 3. Senzory teploty. Odporové, polovodičové, termoelektrické, pyroelektrické teploměry. Teplotní stupnice IT90. 4. Detekce ionizujícího záření. Scintilační, plynové a polovodičové detektory. Detekce nabitých částic, fotonů záření gama, neutronů. 5. Senzory mechanických veličin 6. Vakuová technika. Získávání vakua, typy vývěv. Měření nízkých tlaků. Konstrukce vakuových aparatur. 7. Nízkoteplotní měření. Získávání nízkých teplot. Specifika měření nízkých teplot. Kryostaty. Literatura: Ďadó, S., Kreidl, M. Senzory a měřící obvody. ČVUT Praha, 1996. Dubravcová, V. Vákuová a ultra vakuová technika. Alfa Bratislava, 1992. Gerndt, J. Detektory ionizujícího záření. ČVUT Praha, 1994. Jelínek, J., Málek, Z. Kryogenní technika. Praha, SNTL, 1982. KAdlec, K., KMínek, M. Měřící a řídící technika. Pátý, L., Petr, J. Vakuová technika. ČVUT Praha, 1990. Ripka, P.,Ďado, S., Kreidl, M., Novák, J. Senzory a převodníky. ČVUT, 2005.


25.11.2014

56 / 91


KEF/PRFA2

Přístrojová fyzika 2 Instrumental Physics 2

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Mgr. Dalibor Jančík, Ph.D.

Obsah: 1. Analogové zpracování signálů z detektorů. Typy zesilovačů. Integrace a derivace signálů. Amplitudová a časová analýza signálů. 2. Číslicové zpracování signálů. Logické obvody. 3. Digitálně-analogové a analogově digitální převodníky. 4. Číslicové měřící přístroje. Digitální osciloskopy. Měření času, frekvence, fázového posunu. Spektrální analyzátory. 5. Automatizační měřící systémy CAMAC, NIM, VXI. Virtuální měřící přístroje. Literatura: Čejka, M. Elektronické měřicí systémy. VUT-FEKT, 2002. Haasz. V., Roztočil J., Novák J. Číslicové měřící systémy. ČVUT, 2002. Kesl, J. Elektronika 1 - analogová technika. BEN - technická literatura, 2004. Kesl, J. Elektronika 3 - číslicová technika. BEN - technická literatura, 2004. Mašláň, M., Žák, D. Analogové obvody. Olomouc, 1996. Mašláň, M., Žák, D. Logické obvody. Olomouc, 1994. Podroužek, V. Analogové obvody a převodníky. Skripta FEI VUT. UREL FEI VUT, Brno, 2000. Vedral, J. Fischer. Elektronické obvody pro měřící techniku. ČVUT Praha, 1999.


25.11.2014

57 / 91


KEF/TMN1

Teoretická mechanika Fundamentals of Mechanics

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

5

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Mgr. Lukáš Richterek, Ph.D.

Obsah: I. Úvod do studia teoretické fyziky II. Mechanika částice a soustav částic 1. Základní pojmy z kinematiky částice. Polohový vektor, trajektorie, rychlost, zrychlení, plošná rychlost. Přirozené složky rychlosti a zrychlení, rychlost a zrychlení v křivočarých souřadnicích. 2. Dynamika částice. Newtonovy zákony. Dvě základní úlohy dynamiky. Konkrétní problémy z dynamiky částice. 3. Soustava částic. DÀlembertův princip a pohybové rovnice soustavy částic. Hmotný střed soustavy. Klasické integrály pohybu. III. Lagrangeovská formulace mechaniky Soustavy podrobené vazbám. Klasifikace vazeb, virtuální posunutí. Princip virtuální práce a jeho aplikace na některé problémy rovnováhy soustav. Princip dÀlembertův-Lagrangeův. Lagrangeovy rovnice prvního a druhého druhu a jejich řešení pro některé konkrétní úlohy. IV. Mechanika tuhého tělesa 1. Základní pojmy z kinematiky tuhého tělesa. Translace a rotace tuhého tělesa. Tenzor setrvačnosti a momenty setrvačnosti. 2. Pohyb tuhého tělesa s pevným bodem. Eulerovy rovnice. Pohyb setrvačníků. V. Hamiltonovská formulace mechaniky 1. Hamiltonův princip. Hamiltonovy kanonické rovnice. 2. Fázový prostor a fázové trajektorie. Kanonické transformace a jejich invarianty. Zákony zachování. VI. Vybrané problémy teoretické mechaniky Pohyb částice s proměnnou hmotností. Pohyby v rotujících soustavách. Malé kmity mechanických soustav a některé problémy stability mechanických systémů. VII. Úvod do mechaniky kontinua 1. Tenzor napětí. Síly objemové a plošné. Vektor napětí. Rovnice rovnováhy kontinua. Pohybové rovnice kontinua. 2. Vektor posunutí a tenzor deformace. Translační, rotační a deformační pohyb kontinua. 3. Základy mechaniky pružných těles 4. Zobecněný Hookův zákon. Rovnice rovnováhy izotropního pružného tělesa. Některé aplikace. Pohybové rovnice izotropního pružného tělesa. 5. Kmity a vlny v pružném tělese. Chvění pružných těles. Rovnice struny. VIII. Základy mechaniky tekutin 1. Statika tekutin. 2. Pohybové rovnice ideální tekutiny, jejich integrály. Nevířivé proudění. 3. Pohyb vazké tekutiny. Navierova-Stokesova rovnice a teorie podobnosti. Literatura:


25.11.2014

58 / 91


Brdička, M., Hladík, A. Teoretická mechanika. Academia, Praha, 1987. Brdička, M., Samek L., Sopko B. Mechanika kontinua. Academia, Praha, 2000. Elsgolc, L. E. Variační počet. SNTL, Praha, 1965. Goldstein, H. Classical Mechanics. Addison-Wesley Publishing Company, Inc., 1980. Greiner, W., & Bromley, D. A. Classical mechanics: point particles and relativity. New York: Springer, 2004. ISBN 0-387-95586-0. Greiner, W. et al. Classical mechanics. System of particles and Hamiltonoan mechanics. New York: Springer, 2003. ISBN 0-387-95128-8. Horský J., Novotný J., Štefaník M. Mechanika ve fyzice. Academia, Praha, 2001. Tillich J. Klasická mechanika. UP Olomouc, 1984.


25.11.2014

59 / 91


KEF/ZANAN

Základy nanotechnologií Nanotechnology

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Mgr. Milan Vůjtek, Ph.D.

Obsah: * Základy nanotechnologií * * Definice a základní pojmy * * Úvod do kvantové fyziky * Techniky pro charakterizaci nanosvěta * * Elektronová mikroskopie * * Mikroskopie skenující sondou * * Rentgenová difrakce * Metody tvorby nanostruktur * Uhlíkové nanostruktury * Magnetizmus nanomateriálů * Aplikace nanotechnologií v medicíně * Aplikace nanotechnologií v životním prostředí * Rizika nanotechnologií Literatura: Borisenko, V.E., Ossicini, S. What is What in the Nanoworld. A Handbook of Nanoscience and Nanotechnology. Wiley-VCh, Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinhein, 2004. http://fyzika.upol.cz/cs/predmety-kef-slo/zaklady-nanotechnologii Poole, Ch.P., Owens, F.J. Introduction to Nanotechnology. John Wiley & Sons, New Jersey, 2003.


25.11.2014

60 / 91


KFC/STD

Statistická termodynamika Statistical Thermodynamics

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Mgr. František Karlický, Ph.D. Prof. RNDr. Michal Otyepka, Ph.D.

Obsah: Nejprve se výklad soustředí na postuláty statistické termodynamiky, statistické soubory a význam partiční funkce a výpočty termodynamických funkcí z ní. Dále jsou probírány jednotlivé formy hmoty z hlediska statistické termodynamiky: ideální a reálný plyn, kapaliny a ideální krystal. Posléze se výklad soustředí na problematiku adsorpce a chemických aplikací statistické termodynamiky. Zcela na závěr je zařazena kapitola, která ukazuje moderní možnosti výpočtu probíraných veličin na základě počítačových simulací. 1. Úvod, axiomy, základní pojmy a vztahy fenomenologické termodynamiky 2. Statistické soubory, postuláty statistické termodynamiky, mikrostav a jeho váha, pravděpodobnost v mikrokanonickém a kanonickém souboru 3. Soustava identických částic, Maxwellova-Boltzmannova, Fermiho-Diracova a Boseova-Einsteinova statistická termodynamika 4. Partiční a termodynamické funkce, Boltzmannův vztah pro entropii, fluktuace 5. Ideální plyn, partiční funkce, translační, rotační, vibrační a elektronické příspěvky 6. Ideální krystal, Einsteinova teorie, Debyeova teorie, fonony, elektronový plyn 7. Mezimolekulární síly, jejich podstata, párové a vícečásticové potenciály 8. Reálný plyn, konfigurační integrál, viriálová stavová rovnice, viriální koeficienty 9. Kapaliny, vnitřní struktura, párová distribuční funkce, tekutiny, van der Waalsova rovnice, buňkové teorie, poruchové teorie, teorie integrálních rovnic 10. Adsorpce, Langmuirova izoterma a izoterma BET, interakce plyn-povrch 11. Chemické aplikace statistické termodynamiky, chemická kinetika, chemická rovnováha 12. Počítačová chemie a statistická termodynamika, metoda molekulární dynamiky a metoda Monte Carlo Literatura: A. Malijevsky. Lekce ze statistické termodynamiky, 3. vyd.; Vydavatelství VŠCHT: Praha, 2009. ISBN 978-80-7080-710-1 (http://vydavatelstvi.vscht.cz/katalog/uid_isbn-978-80-7080-710-1/). Vřešťál, J., Otyepka, M. Statistická termodynamika, stručný úvod, MU: Brno, 2004. ISBN 80-210-3372-X. Atkins P., de Paula J. Fyzikální chemie, Vydavatelství VŠCHT: Praha, 2013. ISBN: 978-80-7080-830-6 (http://vydavatelstvi.vscht.cz/katalog/uid_isbn-978-80-7080830-6/). Boublík, T. Statistická termodynamika, Academia: Praha, 1996. ISBN 80-200-05668.


25.11.2014

61 / 91


KMA/NMMFA

Numerické metody matematické fyziky Numerical Methods of Mathematical Physics

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Kolokvium

Garant:

RNDr. Horymír Netuka, Ph.D.

Obsah: 1. Řešení soustav lineárních algebraických rovnic. Podmíněnost soustav. 2. Interpolace a aproximace funkcí. 3. Metoda nejmenších čtverců. 4. Numerická integrace a derivace. 5. Okrajové úlohy pro eliptické problémy v 1D. 6. Základy metody konečných prvků. Příklady v 1D. 7. Okrajové úlohy pro eliptické problémy v 2D a 3D. 8. Princip metody konečných prvků v 2D a 3D. 9. Idea řešení časově závislých úloh. Literatura: G. DAHLQUIST, A. BJÖRCK. Numerical Methods. Courier Dover Publications, 2003. M. Nekvinda, J. Šrubař, J. Vild. Úvod do numerické matematiky. SNTL, Praha, 1976. P. Přikryl. Numerické metody matematické analýzy. SNTL, 1985. S. Míka. Numerické metody algebry. SNTL, 1985.


25.11.2014

62 / 91


LRR/CHPB2

Chemie pro biology 2 Chemistry for Biologists 2

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Mgr. Lucie Plíhalová, Ph.D.

Obsah: Biogenní prvky, uhlík, vaznost uhlíku, typy vazeb v organických sloučeninách, prostorové uspořádání molekul, izomerie. Názvosloví organických látek. Reakční mechanismy. Indukční a izomerní efekt. Homolýza a heterolýza. Substituce, eliminace, adice, přesmyk. Oxidace a redukce organických látek. Uhlovodíky: alkany, cykloalkany, alkeny, alkyny, aromatické uhlovodíky. Hydroxyderiváty: alkoholy, fenoly. Ethery. Organické sloučeniny dusíku: aminy, nitroderiváty. Karbonylové sloučeniny: aldehydy, ketony. Karboxylové kyseliny a jejich funkční (halogenidy, anhydridy, amidy, estery) a substituční (hydroxykyseliny, oxokyseliny) deriváty. Deriváty kyseliny uhličité. Heterocyklické sloučeniny. Pěti, šestičlenné cykly O, S, N. Deriváty purinu a pyrimidinu, DNA, RNA. Alkaloidy. Aminokyseliny. Peptidová vazba a její vlastnosti. Peptidy a proteiny, enzymy. Vitamíny. Sacharidy: mono-, oligo-, polysacharidy. Reakce sacharidů. Deriváty sacharidů, glykosidy. Lipidy jednoduché, složené. Fotosyntéza a s ní spojené primární a sekundární děje. Rozkladné procesy. Biologická oxidace. Glykolýza a navazující (aerobní a anaerobní) děje. Terpeny a steroidy. Literatura: Červinka O., Dědek V., Ferles M. Organická chemie. SNTL Praha, 1980. Lucie Szüčov. Chemie pro biology II. Univerzita Palackého v Olomouci, Olomouc 2011, 2011. ISBN 978-80-244-2723-2. N.A. Campbell, b. williamson, R.j. Heyden:. Biology: Exploring Life. Boston, Massachusetts, Pearson Prentice Hall, 2006, 2006. Raymond, K.W. General, Organic and Biological Chemistry: an integrated approach. John Wiley & Sons, New York, 2006. Solomons G., Fryhle C. Organic Chemistry 7th. John Wiley & Sons, New York, 1999.


25.11.2014

63 / 91


OCH/SOCHA

Seminář z organické chemie Seminar in Organic Chemistry

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Seminář

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:

Doc. RNDr. Jakub Stýskala, Ph.D.

Obsah: Obsah seminář navazuje na přednášku Základy organické chemie a zaměřuje se na procvičení probraného učiva dle obsahu přednášky. Studentům je na semináři opětovně na konkrétních příkladech vysvětlen obecný problém, který následně studenti samostatně řeší na dalších typech konkrétních příkladů. K hlubšímu pochopení daného problému studenti dostávají za domácí úkol složitější příklady, které se v následujícím semináři analyzují. Příklady budou moci studenti čerpat z elektronické cvičebnice, kde kromě zadání příkladu bude i jeho správné řešení. K ověření zvládnutí daných záležitostí slouží písemné testy, které jsou v průběhu některých seminářů předkládány studentům k samostatnému řešení. Sylabus: 1. Struktura organických molekul a jejich znázornění, modely, typy strukturních vzorců, projekční a prostorové vzorce, isomerie a její typy. Geometrická a optická izomerie, procvičování na konkrétních příkladech 2. Názvosloví organických sloučenin. Názvosloví základních skeletů. 3. Názvosloví organických sloučenin v přítomnosti funkčních skupin, jejich nadřazenost 4. Základní pojmy v organické chemii, vazebné faktory, sterické faktory. Typy organických reakcí, činidla a jejich klasifikace. Vztah mezi strukturou, vlastnostmi a reaktivitou organických sloučenin. Efekty v molekulách. 5. Alkany- vlastnosti, příprava, reaktivita. Alkeny - vlastnosti, příprava, reaktivita. Elektrofilní adice nenasycených systémů. Dieny a polyeny konjugované, kumulované a izolované. Alkyny - vlastnosti, příprava, reaktivita. Reppeho syntézy. Srovnání jednotlivých typů uhlovodíků z pohledu reaktivity. 6. Aromatické sloučeniny - vlastnosti, příprava, reaktivita. Aromaticita. Mezomerní efekty na aromátech. Vliv substituentů na elektrofilní substituci. 7. Halogenderiváty - vlastnosti, příprava, reaktivita. Nukleofilní substituce halogenderivátů. Stereochemický pohled na SE reakce. Eliminační reakce halogenderivátů. Hydroxyderiváty - vlastnosti, příprava, reaktivita alkoholů a fenolů. Ethery, organické peroxidy, organické sirné sloučeniny. Vlastnosti, příprava, reaktivita. Strategie vzájemných přeměn funkčních skupin. 8. Dusíkaté organické sloučeniny. Nitrosloučeniny, nitrososloučeniny, hydroxylaminy, aminy, diazoniové soli, diazosloučeniny - vlastnosti, příprava, reaktivita. Strategie vzájemných přeměn funkčních skupin. 9. Karbonylové sloučeniny. Vlastnosti, syntéza, reaktivita. Adice nukleofilní na karbonylové skupině, kysele a bazicky katalyzované reakce. Strategie vzájemných přeměn funkčních skupin. 10. Karboxylové kyseliny - vlastnosti, příprava a reaktivita. Funkční deriváty kyselin. Estery, anhydridy, halogenidy, amidy, nitrily. Substituční deriváty karboxylových kyselin - halogenkyseliny, hydroxykyseliny, aminokyseliny, ketokyseliny. Retrosyntetický přístup k složitějším organickým molekulám. 11. Heterocyklické sloučeniny. Významné 5-ti a 6-ti členné heterocykly, jejich příprava, vlastnosti a reaktivita. Retrosyntetický přístup k složitějším organickým molekulám. 12. Sacharidy, lipidy, proteiny a nukleové kyseliny. 13. Navržení syntéz některých přírodních látek 14. Závěrečný test. Literatura:


25.11.2014

64 / 91


Červinka O., Dědek V., Ferles M. Organická chemie . SNTL Praha, 1980. http://aplchem.upol.cz/predmety/SOCH/index.html McMurry J. . Organická chemie . Praha, 2007. ISBN 978-80-7080-637-1. Slouka J, Fryšová I., Cankař P. Průvodce některými úvodními kapitolami organické chemie . UP Olomouc, 2010. ISBN 978-80-244-2542-9. Solomons G., Fryhle C. Organic Chemistry 7th . John Wiley & Sons, New York , 1999.

OCH/ZCHV

Základy chemických výpočtů Fundamentals of Chemical Calculations

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Seminář

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:

Ing. Kamil Motyka, Ph.D.

Obsah: Hmotnost atomů a molekul, určení chemického vzorce. Výpočty z chemických rovnic, složení roztoků (procentová a látková koncentrace). Směšování, ředění, oxidačně redukční reakce, pH, tlumivé roztoky. Úvod do hodnocení analytických výsledků. Opakování. Literatura: Kameníček J., Šindelář Z. Příklady a úlohy z obecné a anorganické chemie. Klikorka J., Hanzlík J. Názvosloví anorganické chemie. Academia Praha, 1987. Kotouček M. Příklady z analytické chemie. UP Olomouc, 1982. Růžička A., Mezník L., Toužín J. Problémy a příklady z obecné chemie. Názvosloví anorganických sloučenin. MU Brno, 1994. Šípek M. Sbírka příkladů z chemie. SNTL Praha, 1974.


25.11.2014

65 / 91


OPT/ELMN

Teorie elektromagnetického pole Electromagnetic Field Theory

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

7

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

RNDr. Ivo Vyšín, CSc.

Obsah: 1. Základní pojmy a experimentální zdroje Maxwellovy teorie 1.1. Zdrojové veličiny pole, rovnice kontinuity 1.2. Základní veličiny pole ve vakuu. Gaussův zákon, zákon elektromagnetické indukce. 1.3. Polarizace a magnetizace látek, základní veličiny pole v látkovém prostředí. Zobecněný Gaussův zákon, zákon celkového proudu. 2. Základní rovnice Maxwellovy teorie 2.1. Maxwellovy rovnice v diferenciálním a integrálním tvaru, vymezení jejich platnosti. 2.2. Materiálové vztahy a kategorizace látkových prostředí. 2.3. Hraniční podmínky Maxwellových rovnic. 3. Zvláštní typy polí 3.1. Elektrostatické pole. Výpočet pole pomocí skalárního potenciálu, multipólový rozvoj statického pole. Energie pole. 3.2. Magnetostatické pole permanentních magnetů a jeho řešení užitím magnetostatického popř. vektorového potenciálu. 3.3. Pole stacionárních proudů. Ohmův zákon pro obvod s vnějším zdrojem, magnetické pole vně proudových obvodů. 3.4. Kvazistacionární pole, jeho vymezení a řešení pomocí potenciálů. Soustava proudových obvodů, oscilační obvod. Skinefekt. 4. Nestacionární pole 4.1. Zákony zachování energie a hybnosti. 4.2. Řešení pole užitím retardovaných skalárního a vektorového potenciálů. 4.3. Multipólový rozvoj nestacionárního pole. 4.4. Řešení pole užitím polarizačního a magnetizačního potenciálů. 5. Pole oscilujícího dipólu 5.1. Výpočet pole oscilujícího elektrického dipólu s vnuceným momentem. 5.2. Výpočet pole Hertzova oscilátoru. 5.3. Vyznačené směry a zóny pole oscilujícího dipólu. 5.4. Energetická bilance pole. 5.5. Pole magnetického oscilujícího dipólu. 6. Šíření elektromagnetických vln v neomezeném prostředí 6.1. Šíření vln v bezztrátovém prostředí. Homogenní vlnová rovnice. Monochromatické rovinné vlny a jejich vlastnosti. Polarizace vln. Energie přenášená monochromatickými vlnami. 6.2. Šíření vln ve ztrátovém prostředí. Zobecněná vlnová rovnice. Vlastnosti rovinných monochromatických vln. Energie přenášená vlnami, pravá absorpce. 6.3. Šíření vln v dielektrických anizotropních krystalech. Materiálové vztahy a vzájemná poloha základních vektorů pole. Fázová a paprsková rychlost monochromatické vlny, optické osy. Polarizace vln v krystalech. Jednoosé krystaly. 6.4. Šíření vln v opticky aktivním krystalu.


25.11.2014

66 / 91


7. Chování vln na rozhraní dvou prostředí 7.1. Odvození zákona lomu a odrazu a Fresnelových vzorců na rozhraní dvou bezztrátových prostředí z hraničních podmínek. 7.2. Odraznost a propustnost rozhraní dvou bezztrátových prostředí a jejich závislost na úhlu dopadu. 7.3. Úplný odraz na rozhraní dvou bezztrátových prostředí, komplexní tvar koeficientů odraznosti a propustnosti. Odražená a lomená vlna při úplném odrazu. 7.4. Odraz a lom na rozhraní bezztrátového a ztrátového prostředí. 8. Ohyb vln na neproniknutelné překážce 8.1. Kirchhoffova teorie ohybu. Kirchhoffův integrální vzorec a jeho předpoklady. 8.2. Výpočet amplitudy optického rozruchu v případě bodového zdroje. 8.3. Fraunhoferův ohyb na obdélníkovém a kruhovém otvoru. 8.4. Fresnelův ohyb na hraně. Literatura: Born, M., Wolf, E. Principles of optics. Pergamon press New York, 1964. Čechová, M. Elektromagnetické vlny. UP Olomouc, 1989. Čechová, M., Vyšín, I. Teorie elektromagnetického pole. UP Olomouc, 1998. Jackson, J.D. Classical electrodynamics. J. Wiley, New York, 1962. Kvasnica, J. Teorie elektromagnetického pole. Academia, Praha, 1985. Stratton, J.A. Teorie elektromagnetického pole. SNTL, Praha, 1975.


25.11.2014

67 / 91


OPT/UDP

Úvod do programování Introduction to Programming

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Doc. Mgr. Jaroslav Řeháček, Ph.D.

Obsah: 1. Úvod do programování v C - základní prvky jazyka, zdrojové soubory, překladač, preprocesor. 2. Standardní vstup a výstup - funkce pro znakový vstup a výstup, formátovaný vstup a výstup. 3. Řídící struktury - větvení, podmíněný příkaz, cykly. 4. Řídící struktury - přepínač, řízení cyklů, příklad použití cyklů: výpočet integrálu. 5. Práce se soubory - ukazatel na soubor, základní funkce pro čtení/zápis. 6. Práce se soubory - práce s daty, čtení a zpracování dat, ukádání výsledků do souboru. 7. Funkce - programování uživatelských funkcí, deklarace funkcí. 8. Funkce - komunikace prostřednictvím parametrů, oblast platnosti identifikátorů, ukazatel na funkci, hlavičkové soubory. 9. Pole - jednorozměrná a vícerozměrná pole, pointerová aritmetika, aplikace: třídění, hledání, práce s vektory a maticemi. 10. Matlab/Octave - software pro numerické výpočty, programovací jazyk. 11. Matlab/Octave - ukázka aplikací v přírodních vědách. 12. Oslo - profesionální software pro návrhy a optimalizace optických soustav, skriptovací jazyk Oslo, podobnosti a rozdíly ve srovnání s jazykem C, programování uživatelských funkcí. Literatura: P. Herout. Učebnice jazyka C. Kopp, České Budějovice, 2004. ISBN 80-7232-220-6. http://www.gnu.org/software/octave/docs.htm http://www.lambdares.com/pub/Optics_Reference.pdf


25.11.2014

68 / 91


OPT/VPM

Vybrané partie z matematiky Selected Lessons in Mathematics

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

7

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Mgr. Ladislav Mišta, Ph.D.

Obsah: Algebra komplexních čísel. Posloupnosti a řady. Funkce komplexní proměnné. Limita a spojitost komplexní funkce. Komplexní funkce reálné proměnné. Křivky v komplexní rovině. Derivace omplexní funkce. Holomorfní funkce. Posloupnosti a řady komplexních funkcí. Mocninné řady. Elementární funkce komplexní proměnné. Integrál komplexní funkce po křivce. Cauchyova věta. Cauchyův vzorec a integrál Cauchyova typu. Primitivní funkce. Index bodu vzhledem ke křivce. Taylorova řada holomorfní funkce. Celé funkce. Laurentova řada funkce holomorfní v prstenci. Izolované singulární body holomorfních funkcí a jejich klasifikace. Reziduum funkce v bodě. Věta o reziduích. Použití reziduové věty k výpočtu integrálů. Jordanovo lemma. Integrální transformace Úvod, motivace: zákony termomechaniky, odvození soustavy rovnic nelineární teorie svázané termopružnosti, linearizace, zjednodušení. Elasticita, vedení tepla, idea transformace PDR na ODR pomocí Fourierovy transformace. Formalizace: abstraktní Hilbertovy prostory, Fourierovy řady, vlastnosti, příklady, užití. Aplikace: prostory hladkých, integrovatelných funkcí, distribuce, funkce s konečnou energií, Sobolevovy prostory. Duální prostory. Dualita, interpretace v mechanice. Fourierova transformace: definice, vlastnosti, příklady. Užití FT, definice Sobolevových prostorů pomocí Fourierovy transformace, Fourier - Poissonův integrál, Greenova funkce, praktické aplikace, vedení tepla, příklady. Laplaceova transformace: definice, vlastnosti, aplikace, příklady. Literatura: Černý, I. Analýza v komplexním oboru. Academia, Praha, 1983. Pírko, Z., Veit, J. Laplaceova transformace. SNTL/ALFA, Praha, 1972. Veit, J. Integrální transformace. SNTL, Praha, 1983.


25.11.2014

69 / 91


SLO/UFM

Úvod do fyzikálních měření Introduction to Physical Measurements

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

RNDr. Pavel Horváth, Ph.D. RNDr. Petr Šmíd, Ph.D.

Obsah: 1. Význam a úloha experimentu ve vědě a technice. Oblasti využití experimentální techniky. 2. Logické schéma experimentální práce včetně jejího zpracování. Strategie měření. 3. Základy metrologie: organizace metrologie v ČR, základní pojmy metrologie. 4. Pojmy chyba měření a nejistota měření: definice, klasifikace neurčitostí, výskyt soustavných a nahodilých nejistot. 5. Nejistoty funkcí o více proměnných. Zákon šíření nejistot, optimalizace měření. 6. Statistika ve zpracování výsledků měření. 7. Lineární regresní analýza. 8. Grafické metody pro zpracování měření 9. Měřidla, měřicí systémy a měřicí přístroje - jejich funkce, vlastnosti a chyby. Základní informace o elektrických měřeních neelektrických veličin. 10. Vybrané základní laboratorní metody. 11. Vybrané fyzikálně-matematické měřicí metody používané při zpracování měření. 12. Základní informace o bezpečnosti práce v laboratorním provozu. Literatura: Brož J. a kol. Základy fyzikálních měření. SPN Praha, 1983. Mlčoch J., Rössler T. Teorie měření a experimentu. Vydavatelství UP, Olomouc, 2005. Mlčoch J. Úvod do fyzikálního měření. Vydavatelství UP, Olomouc, 1997. Mlčoch J. Úvod do fyzikálního měření. Vydavatelství UP, Olomouc, 2001.


25.11.2014

70 / 91


VCJ/AIII1

Obecná angličtina pro středně pokročilé 1 Intermediate General English 1

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

1

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:

Mgr. Alena Fridrichová

Obsah: Název lekce: Jazykové zaměření 4A - Back to school, aged 35: First conditional and future time clauses + when, until, etc.; education 4B - In an ideal world ... : Second conditional; houses 4C - Still friends? Past habits and states with usually and used to; friendship, phrasal verb get Practical English: A visit from a pop star: Making suggestions Writing: Describing a house or flat Revise and Check: Revision of file 4 5A - Slow down, you move too fast: Quantifiers; noun formation 5B - Same planet, different worlds: Articles: a/an, the, no article; verbs and adjectives + prepositions; connectors 5C - Job swap: Gerunds and infinitives; work Practical English: Meetings: Giving opinions Writing: Formal letters and a CV Literatura: Oxenden, Clibe and Latham-Koenig, Christina. New English File Intermediate, Multipack B.


25.11.2014

71 / 91


VCJ/AIII2

Obecná angličtina pro středně pokročilé 2 Intermediate General English 2

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: Název lekce: Jazykové zaměření 6A - Love in the supermarket: Reported speech: statements, questions, and commands; shopping 6B - See the film ? get on a plane: Passive: be + past participle; cinema 6C - I need a hero: Relative clauses: defining and non-defining; what people do Practical English: Breaking news: Giving and reacting to news Writing: A film review Revise and Check: Revision of file 6 7A - Can we make our own luck? Third conditional; making adjectives and adverbs; what or which? 7B - Murder mysteries: Question tags, indirect questions; compound nouns 7C - Switch it off : Phrasal verbs; television, phrasal verbs Practical English: Everything in the open: Apologizing, giving excuses Writing: An article for a magazine Revise and Check: Revision of file 7 Literatura: Oxenden C., Latham-Koenig C. English File Intermediate Multipack B. ISBN 9780194518321.


25.11.2014

72 / 91


VCJ/AIV1

Akademická angličtina pro středně pokročilé 1 Intermediate Academic English 1

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

1

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:


Obsah: Název lekce: Jazykové zaměření 1 International student Reading: Following instructions; Reading methods Writing: Checking your writing; Writing an informal email Vocabulary: Dictionary work and word stress Listening: How to listen; Factors which influence listening 2 Where in the world ...? Reading: Skimming and scanning Writing: Brainstorming and linking ideas; Writing a description of my country Vocabulary: Synonyms and antonyms; Recording vocabulary; Stress on nouns and verbs Listening: Listening for gist (1); Taking notes and recognizing signposts (1) 3 Newspaper articles Reading: Predicting content; Guessing meaning from context Writing: Sentences and paragraphs; Varying the structure; Writing an article Vocabulary: Antonyms from prefixes; Verb and noun collocations Listening: Taking notes and recognizing signposts (2) 4 Modern technology Reading: Identifying the main message - topic sentences; Writing: Organizing and linking ideas; Writing a discursive essay Vocabulary: Avoiding repetition; Formal and informal vocabulary; Multi-word verbs Listening: Using visuals and listening for detail (1) 5 Conferences and visits Reading: Purpose and audience Writing: Using formal expressions; Writing a formal email Vocabulary: Suffixes and prefixes Listening: Listening for detail (2); Distinguishing speakers and levels of formality Literatura: Philpot S. Headway Academic Skills: Reading, Writing and Study Skills. LEVEL 2. ISBN 9780194741606.


25.11.2014

73 / 91


VCJ/AIV2

Akademická angličtina pro středně pokročilé 2 Intermediate Academic English 2

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: Název lekce: Jazykové zaměření 6 Science in our world Reading: Making notes; Interpreting meaning Writing: Paraphrasing and summarizing; Writing a summary Vocabulary: Noun/verb + preposition; Using numbers; Adjective and noun collocations Listening: Listening for gist (2) and taking notes (3) 7 People: past and present Reading: Using original sources Writing: Adding extra information; Organizing ideas (2); Writing from research Vocabulary: Topic vocabulary; Register Listening: Taking notes (4) and listening for detail (3) 8 The world of IT Reading: Rephrasing and explaining; Avoiding repetition Writing: Linking ideas (3) and coherent writing; Writing from notes Vocabulary: Abbreviations; Adverbs and adjectives Listening: Understanding incomplete speech; Contractions and linking 9 Inventions, discoveries and processes Reading: Intensive reading and linking ideas Writing: Using the passive voice; Clarifying a sequence; Writing a description of a process Vocabulary: Compound nouns and adjectives Listening: Supporting an argument; Understanding words in context 10 Travel and tourism Reading: Interpreting data Writing: Illustrating data; Describing a graph or chart Vocabulary:The language of graphs and charts ; Dependent prepositions Listening: Dealing with longer listenings Literatura: Philpot S. Headway Academic Skills: Reading, Writing and Study Skills. LEVEL 2. ISBN 9780194741606.


25.11.2014

74 / 91


KAG/AGN1

Analytická geometrie Analytical Geometry

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

5

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Marek Jukl, Ph.D.

Obsah: 1.Charakteristický polynom matice, vlastní čísla a vlastní vektory, minimální polynom. Jordanovy buňky, Jordanův kanonický tvar matice, zvláště pro matice symetrické. 2.Lineární a bilineární formy, singulární vektory, polární báze. 3.Kvadratické a bilineární formy, polární báze, signatura. 4.Převedení reálné kvadratické formy na diagonální tvar. 5.Křivky 2. stupně v E2, vyšetřování křivek 2. stupně, převedení na kanonický tvar. 6.Přímka a kuželosečka. 7.Afinní a metrická klasifikace křivek 2. stupně, metrické a afinní invarianty. 8.Plochy 2. stupně v E3, vyšetřování ploch 2. stupně, převedení jejich rovnice na kanonický tvar. 9.Přímka a plocha 2. stupně, rovina a plocha 2. stupně. 10.Afinní a metrická klasifikace ploch 2. stupně. Literatura: Bican L. Lineární algebra. SNTL Praha, 1979. Gantmacher F. R. Teorija matric. Moskva, 1988. Havel V., Holenda J. Lineární algebra. SNTL Praha, 1984. JÄNICH K. Linear algebra. Springer, 1994. Janyška J., Sekaninová A. Analytická geometrie kuželoseček a kvadrik. PřF MU Brno, 1996. Jukl M. Analytická geometrie kuželoseček a kvadrik. UP Olomouc, 2006. Kopáček J. Matematická analýza pro fyziky II, IV. Matfyzpress, Praha, 2003. Lang S. Introduction to linear algebra. Springer, 1993. Sekanina M. Geometrie II. SNTL Praha, 1988.


25.11.2014

75 / 91


KBB/BB2

Buněčná biologie 2 Cell Biology 2

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:


Rozsah výuky:

3 HOD/TYD + 3 DNY/SEM

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Prof. RNDr. Zdeněk Dvořák, DrSc.

Obsah: Úvod do problematiky buněčné biologie, historické milníky, cíle studia, recentní poznatky, buněčné cíle - enzymy, receptory, kanály, cytoskelet. Enzymy klasifikace, vlastnosti, struktura, funkce, enzymová kinetika, praktické využití, regulace enzymové aktivity, terapeutický a diagnostický potenciál. Receptorová teorie - funkce receptorů, frakční obsazenost, agonisté, antagonismus, účinnost, potence a afinita, spare receptory, receptorové subtypy, desenzitizace. Jaderné a steroidní receptory - klasifikace, funkce, struktura, význam v intermediárním metabolismu. Retinoidní a thyroidní receptory, receptor pro vitamín D, orfánové receptory, xenoreceptory, steroidní receptory pro pohlavní hormony a kortikoidy. Buněčná signalizace - signální molekuly (hormony, retinoidy, eikosanoidy, transkripční faktory, cytokiny); signální dráhy (adenylát cyklasový systém, guanylát cyklasovy, fosfatidy inositol fosfátový systém, tyrosin kinasový systém, G-proteiny, receptory). G-coupled protein receptors - klasifikace, funkce, struktura, fyziologická funkce, molekulárněfarmakologické vlastnosti a potenciál. Neurotransmitery - nervový systém člověka, sympatikus, parasympatikus, serotoninergní, GABA-ergní, dopaminergní, glutamátergní systém, akční potenciál, přenos nervového signálu. Neurotransmitery - struktura, funkce, metabolismus, mechanismus účinku, terapeutický potenciál. Cytoskelet a jeho funkce. Mikrotubuly, nukleace mikrotubulů, aktinový cytoskelet, intermediální filamenta. asom-ubiqitinový systém - funkce, význam, terapeutický potenciál. Metabolismus cizorodých látek I: farmakokinetika, fáze I. a II. Biotransformace, metabolismus alkoholu a škodlivin, cytochrom P450. Metabolismus cizorodých látek II: regulace biotransformačních enzymů, farmakologie cytochromu P450, transkripční mechanismy, xenoreceptory, genové polymorfismy, lékové interakce, receptorové cross-talks, vztah k intermediárnímu metabolismu. Buněčná toxikologie - buněčné cíle působení toxinů, mechanismy poškození buňky, reparační a obranné mechanismy. Cvičení: Hodnocení cytotoxicity in vitro v modelu lidské buněčné linie HepG2 Literatura: Alberts a kol. Základy buněčné biologie. Espero Publishing, Ústí nad Labem, 2001. Alberts, B. a kol. Molecular Biology of the Cell, 4th ed. Garland Science, New York, 2002. ISBN 0815340729. Rang, H.P., Dale, M.M., Ritter, J.M. Pharmacology. 5th ed., Churchill Livingstone, Edinburgh, 2003.


25.11.2014

76 / 91


KBF/BIOM

Biomechanika Biomechanics

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

RNDr. Jan Švec, Ph.D.

Obsah: - Základy biomechaniky, segmentace lidského těla, metody určování hmotnosti a délky segmentů, interpretace možných chyb ? směrodatná odchylka a interval spolehlivosti - Těžiště v biomechanice, těžiště lidského těla, těžiště segmentů lidského těla, metody určování těžiště těla a segmentů, setrvačnost a hybnost vs. moment setrvačnosti a moment hybnosti, momenty setrvačnosti těla a segmentů a metody jejich určování - Anatomie člověka: zákl. anatomická poloha, hlavní roviny na lidském těle, označení směrů na trupu a na končetinách, kostra člověka, struktura páteře a skolióza - Typické mechanické vlastnosti biologických materiálů: viskoelasticita, nehomogenita, anizotropie, adaptabilita. Napětí vs. deformace materiálu (Hookeův zákon, modul pružnosti a mez pevnosti). - Stavba kosti, elastická a plastická deformace kosti, vliv vnějšího prostředí na kosti (Wolffův zákon), únavové zlomeniny (zatížení vs. počet opakování), stárnutí kosti, souvislost mezi napětím a deformací kosti (graf) - Šlachy a vazy, elastinová a kolagenní vlákna ve šlachách a vazech, deformace elastinových a kolagenních vláken, důsledek viskoelasticity ? 2 efekty u šlach a vazů ? napěťová relaxace a tečení - Chrupavky, tři druhy chrupavek, jejich funkce, struktura a vlastnosti, napěťová relaxace a tečení u chrupavek, disky a menisky a jejich funkce, - Kloubní spojení, pohyby v kloubu: rotace a translace, abdukce vs. addukce, flexe vs. extenze, synoviální kloub, synoviální tekutina, artritida - Svalový systém člověka, 3 typy svalů, svalová redundance, struktura příčně pruhovaného svalu, svalová kontrakce, motorická jednotka, twitch a tetanus, typy svalových vláken (motorických jednotek), 2 základní mechanismy zvyšování svalového napětí, kombinace prostorové a časové sumace pro zvyšování napětí svalu (Hennemanovo pravidlo), Hillův tříprvkový model svalu - Neuron: 3 typy neuronu a jejich zapojení do reflexního oblouku, morfologie neuronu, přenos vzruchu z nervu do svalu, extrafuzální a intrafuzální svalová vlákna, zpětnovazebné receptory (svalová vřeténka ? jejich stavba a funkce, Golgiho tělíska, další mechanoreceptory), patelární reflex - Biomechanika dýchání: Anatomie dýchacích cest, dýchací svaly (bránice, mezižeberní svaly, další podpůrné svaly) - Spirometrie ? zákl. parametry dýchání (klid. výdech. poloha REL, vit. kapacita, dech.objem, insp. rezervní objem, max. insp. kapacita, exp. rezervní objem, rezid. objem, funkční rezid. kapacita, celková plicní kapacita), tlak v plicích, relaxační tlaková křivka, aktivita svalů pro udržení konst. plicního tlaku při fonaci - Biomechanika hlasu: Anatomie hlasového ústrojí, jeho fyzikálně-akustické schéma, vokální trakt, struktura hrtanu (laryngoskopický pohled, chrupavčitá kostra, svalstvo a inervace), struktura hlasivek, nastavení frekvence hlasivek - Hlas: druhy zvuků (časový průběh a spektrum), frekvenční spektrum hlasu: harmonické tóny vs. výška tónu a barva hlasu, teorie zdroje a filtru, rezonance vok.traktu - formanty, samohlásky, formantový graf samohlásek - Biomechanika sluchu: rozsah, hladina akustického tlaku, práh slyšení, sluchové pole, hladiny stejné hlasitosti, hladiny hlasitosti - fóny - Anatomie sluchového ústrojí: vnější ucho, střední ucho, vnitřní ucho ?


25.11.2014

77 / 91


struktura hlemýždě, vnitřní a vnější vláskové buňky, vzdušné a kostní slyšení a jejich mechanismus - Teorie slyšení: teorie místní (místní kódování), teorie telefonní (časové kódování), teorie smíšené, Helmholtzova teorie, Békesyho měření a jeho vlnová teorie, činnost vláskových buňek, otoakustické emise, vyjádření zvuku ve sluchovém nervu (časové kódování), simulace kochleární funkce (CochSim) - Základy audiologie ? metody vyšetřování sluchu: převodní a percepční nedoslýchavost, zkoušky ladičkami, tónová audiometrie, objektivní audiometrie (tympanometrie, BERA, otoakustické emise), řečová audiometrie - Biomechanika v kriminalistice Literatura: Švec, J.G. Biomechanika (soubor přednáškových materiálů). KBF Př.F. Olomouc, 2014. Janura, M. Úvod do biomechaniky pohybového systému člověka. Olomouc: Univerzita Palackého, 2003. ISBN 80-244-0644-6. MRÁZKOVÁ, E.; MRÁZEK, J.; LINDOVSKÁ, M. Základy audiologie a objektivní audiometrie. Medicínské a sociální aspekty sluchových vad. Ostrava: Zdravotně sociální fakulta OU, 2006. ISBN 80-7368-226-5. Patobiomechanika a patokinesiologie: KOMPENDIUM. (available online at http://biomech.ftvs.muni.cz/pbpk/kompendium/index.php). Selected journal publications. Švec, J. Studium mechanicko-akustických vlastností lidského hlasu. PřF UP Olomouc, 1996.


25.11.2014

78 / 91


KEF/APMS

Aplikace počítačů v měřicích systémech Computer Applications in Measuring Systems

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:


Obsah: 1. Základní princip analogového programování - tvorba programového schéma, průběh výpočtu v analogové počítačové síti, ukázky řešení obyčejných diferenciálních rovnic s konst. koeficienty. 2. Číslicové počítače 3. Sběrnice osobních počítačů - ISA (Industry Standard Architecrure), PCI (Peripheral Component Interconnect), časování sběrnice, (protokol sběrnice), spolupráce s perifériemi. 4. Paměťový podsystém mikropočítačů. 5. Základní programovací techniky vstupu a výstupu dat - adresace V/V zařízení, systém přerušení, rozbor dosažitelné rychlosti. 6. DMA - přímý přístup do paměti - průběh přenosu dat. 7. Standardní rozhraní mikropočítačů - RS 232-C, CENTRONICS, IEEE 488 - rozhraní pro připojování měřicích zařízení, charakteristika, princip komunikace, internetová komunikace. 8. Vybrané periférie číslicových počítačů ? AD/DA převodníky, krokové motory, tenzometry, termočlánky, snímače polohy. 9. Sběr a zpracování signálů - digitalizace spojitých signálů, aliasing, kvantování, filtrace, FFT, odstranění šumu. 10. Snímání a vyhodnocování obrazové informace - CCD kamery, digitální obraz, příklady transformace a vyhodnocení obrazových souborů, aplikace videosystémů v měření. 11. Shrnutí získaných poznatků pro reálné aplikace při využití dostupných sw produktů - ASM, VB, VC++, Matlab, LabView. Literatura: Burkhard Kainka. Elektronika s podporou PC. HEL, 2004. ISBN 80-86167-22-4. Burkhard Kainka, Hans-Joachim Berndt. Využití rozhraní PC pod Windows: měření, řízení a regulace pomocí standardních portů PC. HEL 2002. ISBN / EAN 80-8616713-5 / 9788086167138. Burkhard Kainka. Měření, řízení a regulace pomocí PC. BEN, 2003. ISBN 80-7300089-X. Burkhard Kainka. USB - měření, řízení a regulace pomocí sběrnice USB. BEN, 2002. ISBN 80-7300-073-3. Gescheidtová, E. Základní metody měření v elektrotechnice. Brno, CERM, 2000. http://www.ni.com Jaroslav Horák. Hardware učebnice pro pokročilé. COMPUTER PRESS, 2005. Klaus Dembowski, Hans-Peter Messmer. Velká kniha hardware. COMPUTER PRESS, 2005. Punčochář, J. Operační zesilovače v elektronice. BEN Praha, 1999.


25.11.2014

79 / 91


KEF/DSF1

Doplňkový seminář ke studiu fyziky 1 Supplementy Seminar for Learning Physics 1

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Seminář

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Mgr. František Látal, Ph.D.

Obsah: 1. Matematická logika a množiny, číselné obory, algebraické výrazy a jejich úpravy, důkazy algebraických rovností a nerovností, vlastnosti a druhy funkcí, goniometrické funkce a jejich užití. 2. Lineární, kvadratické, iracionální, exponenciální, logaritmické a goniometrické rovnice a jejich soustavy, rovnice a soustavy rovnic s více neznámými. 3. Soustavy souřadnic na přímce, v rovině a v prostoru, souřadnice vektorů, skalární a vektorový součin dvou vektorů, analytická rovnice přímky, polopřímky, úsečky, roviny, poloroviny a poloprostoru. 4. Analytické vyjádření metrických vlastností v rovině a v prostoru, kuželosečky a jejich rovnice, vzájemná poloha přímky a kuželosečky a dvou kuželoseček. 5. Seminář je doplněný podle aktuálních časových možností fyzikálními příklady a úlohami (včetně úloh FO) využívajícími probíranou matematickou problematiku a zaměřenými na oblast mechaniky, termiky, kmitavých a vlnových jevů a elektrostatiky a současně doplněných středoškolskými demonstračními fyzikálními pokusy včetně počítačových modelů (software Maple) z uvedené fyzikální oblasti. Literatura: Benda, P. a kol. Sbírka maturitních příkladů z matematiky. SPN, Praha, 1988. Kružík, M. Sbírka úloh z fyziky pro žáky středních škol. SPN Praha, 1969. Polák, J. Přehled středoškolské matematiky. Prometheus, Praha, 1998.


25.11.2014

80 / 91


KEF/DSF2

Doplňkový seminář ke studiu fyziky 2 Supplementy Seminar for Learning Physics 2

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Seminář

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Mgr. František Látal, Ph.D.

Obsah: Učivo navazuje na znalosti získané v předmětech Proseminář z matematiky a Doplňkový seminář ke studiu fyziky 1. Obsah semináře: Křivky ve fyzice. Souřadnice ve fyzice. Fyzikální úlohy řešené s využitím diferenciálního a integrálního počtu. Aplikace znalostí na řešení problémů z fyziky kolem nás. Literatura: Benda, P. a kol. Sbírka maturitních příkladů z matematiky. SPN, Praha, 1988. Kružík, M. Sbírka úloh z fyziky pro žáky středních škol. SPN Praha, 1969. Polák, J. Přehled středoškolské matematiky. Prometheus, Praha, 1998.


25.11.2014

81 / 91


KEF/DZO

Digitální zpracování obrazu Digital Image Processing

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: 1. Vztah číslicového zpracování obrazů k ostatním příbuzným disciplínám, přehled, typy, rozdělení. 2. Videosignály. A/D - Tv signály, typy barevných formátů, CCD detektory (1D-2D kame-ry), scanner, grabber. 3.Digitální obraz. Obrazová matice, obrazové soubory, obrazový analyzátor DIPS. 4. Zpracování obrazových souborů. Popisná statistika ? histogram, cum. Histogram, zá-kladní operace nad obrazovou maticí (Add, Subtract, Difference, Multiply, Divide, Lin. kombinace, If then ..., pravděpodobnostní operace s obrazy, logické operace s obrazy (Lu-kaszewiczova logika), prolínání obrazů, filtry, konvoluční matice. 5.Spektrální zpracování obrazu. Diskrétní bázové funkce, obecná disktrétní Fourierova transformace (DFT), rychlá Fourierova transformace (FFT) s redukci času, kmitočtu, algo-ritmus, program, inverzní DFT. Funkce FFT 2D při analýze obrazové matice. 6.Metody měření a rozpoznávání objektů v obraze. a) Analýza geometrického a fyzikálního tvaru objektu (DIPS). Měření souřadnic. Měření vzdáleností a úhlů. Geometrické transformace, měřítko. Analýza geometrických tvarů (plocha, těžiště, momenty, (hlavní, centrální), Legendreova elipsa, elongace, disperze, ex-tenze, obvod, tvarový faktor, orientace. b) Příznakové metody rozpoznávání. Diskriminační funkce, kritérium minimální vzdálenos-ti, minimální chyby, parametrické metody odhadů, shluková analýza. Strukturální metody rozpoznávání, volby primitiv, popis formálních jazyků, gramatiky, automaty, syntaktická analýza. c) Neuronové sítě. Aplikace, praktická ukázka. Literatura: Dobeš, Michal. Zpracování obrazu a algoritmy v C#. BEN, 2008. ISBN 978-80-73002. Gonzales RC et al. Digitální zpracování obrazu pomocí MATLAB. Prentice Hall, 2004. Hlaváč, V., Šonka, M. Počítačové vidění. Grada a.s. Praha, 1992. http://acc-analyser.webzdarma.cz/ http://www.ni.com/vision/vbai.htm http://www.nis-elements.cz/ Kotek, Z., Mařík, V. Metody rozpoznávání a jejich aplikace. Academia Praha, 1993. K.R. Castleman. Digital Image Processing. Prentice-Hall, 1996. ISBN 0-13-2114674. Pratt WK. Digitální zpracování obrazu (3rd ed). John Wiley, New York, 2001. Sojka, Eduard. Digitální zpracování a analýza obrazů. VŠB - Technická univerzita, 2000. Šonka, Hlaváč, Boyle. Image Processing, Analysis and Machine Vision. PWS, 1998.


25.11.2014

82 / 91


KEF/EL

Elektronika Electronics

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: 1. Fyzikální základy teorie obvodů: základní pojmy, obvodové prvky a jejich vlastnosti, lineární, nelineární, neřízené prvky,charakteristiky a parametry dvojpólů, lineární dvopóly - ideální odpor, indukčnost, kapacita, zdroj napětí a proudu, řízené lineární dvojpóly, nelineární dvojpóly, mnohapólové prvky trojpóly, čtyřpóly a dvojbrany (ideální transformátor, ideální měnič výkonu, ideální gyrátor, ideální impedanční konvertor a invertor, ideální řízený zdroj elektrické energie, ideální zesilovač), mnohobranové prvky, spojování dvojpólů, čtyřpólů a dvojbranů, rovnice popisující obvody, kmitočtové charakteristiky, konkrétní příklady dvojpólů, čtyřpólů a dvojbranů. 2. Principy a vlastnosti polovodičových součástek: polovodiče a jevy v polovodičích (struktura látek, pásový model ,elektrony a díry, Ohmův zákon, Hallův jev, absorpce, vnitřní fotoelektrický a fotovodivost, elektroluminiscence, galvanomagnetický jev, termomagnetický jev, termoelektrický jev a Peltierův jev), přechod PN a jeho VA charakteristika, přechod kov polovodič, příprava polovodičů, polovodičové součástky bez aktivního přechodu PN (termistory, fotoresistory a fotomagnetické detektory, Hallovy součástky, magnetorsistory, Gunnovy diody, varistory, tensoelektrické polovodiče), polovodičové součástky s jedním PN přechodem ( usměrňovací diody, stabilizační diody, tunelové diody, varikapy a varaktory, fotodiody, luminiscenční a laserové diody, termoelektrické a Peltiérovy články, UJT), polovodičové součástky se dvěma PN přechody - bipolární transistory (stavba, princip, statické charakteristiky, základní zapojení a vlastnosti zapojení, schématické značky, nf parametry, pracovní bod, výkonová ztráta a teplotní stabilizace, vysokofrekvenční efekty), součástky s více přechody PN (čtyřvrstvé, pětivrstvé diak, tyristor, triak), unipolární transistory (JFET, MOS-FET, V-MOS), použití a jednoduchá zapojení polovodičových součástek (zesilovače, klopné obvody, oscilátory atd.) 3. Operační zesilovače: základní vlastnosti operačních zesilovačů, druhy operačních zesilovačů, vnější obvody oper. zesilovačů, základní zapojení sčítání, odečítání, integrování, derivování, funkční měniče, násobičky a děličky, analogové paměti, převodníky, zesilovače, usměrňovače, omezovače, komparátory, spínače, generátory, aktivní filtry, stabilisátory. 4. Logické integrované obvody: Booleova algebra a logické funkce, logické operátory a logické stavebnice, kombinační funkce a příslušné obvody, zobrazení, číselné kódy, aritmetické operace a příslušné obvody, paměťové funkce, funkce posouvání a čítání, klopné obvody pro posouvání a čítání, paměťové a posuvné registry, paměti, komparační obvody, sčítačky, čítače, sekvenční obvody, řadič, mikroprocesorová struktura, systém řízený mikroprocesorem, PC, AD a DA převodníky. 5. Elektronické systémy: vysílače, přijímače, modulátory, směšovače, demodulátory, magnetron, měniče elektrických veličin na neelektrické a naopak, zpracování zvuku a obrazu, obrazové snímací elektronky, CCD, obrazovka, detektory elektromagnetického záření, optoelektronické zobrazovací systémy aj. Literatura: Beneš, Černý, Žalud. Transistory řízené elektrickým polem. Bernard, Hugon, Corvec. Od logických obvodů k mikroprocesorům. Braun, Čížek, Kvasil, Novák. Analýza lineárních obvodů a soustav.


25.11.2014

83 / 91


Čermák. Kurs polovodičové techniky. Čičmanec, P. Elektrina a magnetizmus. Alfa Bratislava, 1980. Doleček, J. Moderní učebnice elektroniky 2 - Elektronické součástky. BENtechnická literatura, Praha 2006. Dostál, J. Operační zesilovače. BEN, 2005. Dvořáček. Kurs radiotechniky. Frank, Šnejdar. Principy a vlastnosti polovodičových součástek. Fuka; Havelka. Elektřina a magnetismus. Hoffner, V. Úvod do teorie signálů. SNTL Praha, 1987. Kolombet, Jurkovič, Zodl. Využití analogových integrovaných obvodů. Kouřil, Vrba. Teorie nelineárních a parametrických obvodů. Láníček, R. Elektronika. Obvody, součástky, děje. BEN, 1998. Levin, B. R. Teorie náhodných procesů a její aplikace v radiotechnice. SNTL Praha, 1965. Maťátko. Elektronika. Mayer, D. Úvod do teorie elektrických obvodů. Sedlák, B.; Štoll, I. Elektřina a magnetismus. Academia Praha, 1993. Seifart. Polovodičové prvky a obvody na zpracování spojitých signálů. Skalický, P. Mikroprocesory řady 8051. BEN, 1998. Trnka, Z. Teoretická elektrotechnika. Praha : SNTL/ALFA, 1972. Turkovič, Zodl. Příručka nízkofrekvenční obvodové techniky. Vobecký, Záhlava. Elektronika, součástky a obvody, principy a příklady.


25.11.2014

84 / 91


KEF/INF1

Informatika 1 (Struktura počítačů) Computer Science 1 (Computer Structure)

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:


Obsah: 1. Zobrazení informace v počítačových systémech. Číselné soustavy, polyadické soustavy, základní kódy význam kódů používané ve výpočetní technice. (hexadecimální (8421), BCD, Grayův kód, kódy p z n, kontrolní kódy), zabezpečení informace ve výpočetních systémech (parita, bezpečnostní - Hammingovy kódy). Kódování znaků a uložení v pamětích počítače 2. Základy matematické logiky z pohledu tvorby log. sítí. (Booleova algebra, minimalizace normální formy, Karnaughova metoda) zjednodušování logických funkcí, úplný systém logických funkcí, logické operátory 3. Základní logické členy a obvody ve výpočetní technice (klopné obvody kombinační, sekvenční klopné obvody, registry, kodéry, dekodéry, komparátory, registry, čítače multiplexory, 4. Základní aritmetické a logické binární operace (sčítání, odečítání, násobení a dělení v počítačových systémech), funkce řadiče. (paralelní, sériová sčítačka). 5. Paměti počítače, (operační paměť, polovodičové paměti, typy, použití v mikropočítačích). Vnější paměti počítače, typy, použití. (magnetické paměti, optické paměti, disková pole, zálohovací zařízení) princip ukládání dat na médium. 6. Způsoby spolupráce částí počítače. Externí, interní sběrnice mikropočítače, rozdělení podle funkce, charakteristika. 7. Obecný princip funkce počítače (Von Neumannova architektura), základní části mikropočítače, grafický adapter, klávesnice, standardní vst/výst. rozhraní, BIOS ? Setup). Schéma univerzálního mikroprocesoru, soubor instrukcí, rozdělení mikroprocesorů 8. V/V rozhraní - periferie (monitor, klávesnice, myš, tablet, světelné pero, scanner, tiskárny, plotry), způsob vytváření znaků, rozdělení podle funkce, typy a principy činnosti, rozdělení podle konstrukce. 9. AD/DA převodníky jako periferní zařízení počítačů (paralelní, s postupnou aproximací, s dvojitým pilovým průběhem a integračním obvodem). 10. Počítačové sítě, síťové technické prostředky, topologie, propojování lokálních sítí Literatura: Bartoněk, Luděk. INFORMATIKA I. (struktura počítačů) pro obor Aplikovaná fyzika. UP Olomouc, 2011. ISBN 978-80-244-2973-1. Bible Hardwaru. EXTRA PUBLISHING, 2009. Češka, M., Ježek, K., Melichar B., Richta K. Konstrukce překladačů. Praha, CZ, ČVUT, 1999. ISBN 80-01-02028-2. Helmut Kopka, Patrick W. Daly. Latex kompletní průvodce. COMPUTER PRESS, 2004. http://www.kai.vslib.cz/?kolar/os/ Mašláň, M. Logické obvody I. PřF UP Olomouc, 1996. Mašláň, M. Operační zesilovače. UP Olomouc, 1991. Pokorný, J., Halaška I. Databázové systémy. 2. vyd. Vydavatelství ČVUT, Praha, 2003. ISBN 80-01-02789-9. St Laurent, S. Tvorba internetových aplikací XML. Computer Press Brno, 1999. ISBN 80-7226-170-3.


25.11.2014

85 / 91


Stránský, P. Nakonfigurujte si počítač. Grada Praha, 1995.

KEF/PEL

Praktikum z elektroniky Practicals in Electronics

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

3 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:


Obsah: Měření vlastností pasivních polovodičových dvojpólů Vlastnosti usměrňovačů střídavého proudu - jednocestné a dvojcestné usměrňovače, vyhlazování, činitel stabilizace Měření statických charakteristik bipolárního tranzistoru a jednostupňový tranzistorový zesilovač Statické aplikace operačních zesilovačů - (ne)invertující zesilovače, sumátory, usměrňovač Dynamické aplikace operačních zesilovačů - derivátory, integrátory, aktivní filtry, syntetické indukčnosti Kombinační logické obvody - základní hradla, realizace logických funkcí, sčítačky, multiplexory Sekvenční logické obvody - klopné obvody, posuvné a kruhové registry, čítače Harmonická analýza elektrických signálů - spektrum sinusového, obdélníkového a usměrněného signálu, zkreslení zesilovače v saturaci Časovač 555 Literatura: www.upol.cz


25.11.2014

86 / 91


KEF/PPAF

Programování pro aplikovanou fyziku Programming for applied physics

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Kolokvium

Garant:


Obsah: 1. Úvod do teorie formálních jazyků (computer science), pojem gramatika, konečný automat, klasifikace gramatik, principy syntaxí řízeného překladu. 2. Úvod do strojově orientovaných jazyků - základní programovací techniky strojově orientovaných jazyků (registrové, přímé, nepřímé indexové, bázové, relativní adresování) 3. Základy programování v assembleru, vytváření zdrojového programu, generování relokatibilního kódu, spojování (link), ukázky programů. 4. Programovací systém společnosti Microsoft Visual Basic (Beginners All Purpose Symbolic Instruction Code), popis vývojového prostředí a jazyka, základní pojmy, datové typy a přiřazení, definice proměnných, konstanty, aritmetické výrazy, ukázky programů. 5. Popis Visual C++ pro Microsoft Windows, jeho součástí a vývojového prostředí, technologie průvodců AppWizard pro účely snadné implementace při řešení úloh v oboru aplikovaná fyzika, ukázky programů. 6. LabVIEW-(Graphical Programming for Instrumentation), ukázky programů. 7. Příklady řešených počítačových aplikací oboru aplikovaná fyzika při užití výše uvedených programových produktů. Literatura: Bruce Eckel. Myslíme v jazyku C++. Grada Publishing a.s., 2006. ISBN 80-2479009-2. Cápek, P. a kol. Turbo Assembler 3.0. Grada, 1992. Češka, M., Ježek, K., Melichar B., Richta K. Konstrukce překladačů. Praha, CZ, ČVUT, 1999. ISBN 80-01-02028-2. Češka, M, Rábová, Z. Gramatiky a jazyky. VUT Brno, 1985. Herout, P. Učebnice jazyka C. KOPP, 1994. http://conmet.cz/assembler/ Michael Halvorson. Microsoft Visual Basic 2010. COMPUTER PRESS, 2010. ISBN 97880-251-3146-6. Pecinovský, R., Virius, M. Objektové programování 1. Grada, 1996. Pokorný, J., Kvoch, M. Programování ve VISUAL BASICU 6.0. KOPP, 1999. Virius,M. Visual C++ 5.0. Grada Publishing, 1997. Zaratian, B. Visual C++. Computer Press Brno, 1999.


25.11.2014

87 / 91


KEF/TMEX1

Teorie měření a experimentu 1 Theory of Measurements and Experiments 1

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

RNDr. Tomáš Rössler, Ph.D.

Obsah: Teorie měření a experimentu 1Úvod do teorie měření1. Vývoj teorie měření, kvantifikace.2. Abstraktní struktury.3. Fyzikální veličina, Helmholtzova teorie měření.4. Jednotky a jejich soustavy, zavádění veličin (metronomika).Základní pojmy teorie měření5. Reprezentační teorie měření: základní pojmy, relační systém, škály a jejich typy.6. Realizace veličin: rozměry fyzikálních jednotek, soustavy jednotek.7. Měření: postuláty modelu měření, realizace měření. Literatura: Mlčoch, J.; Rössler, T. Teorie měření a experimentu. UP Olomouc, 2005. Staríček, J. Úvod do metronomiky. SAV Bratislava, 1977.


25.11.2014

88 / 91


SLO/TSFN

Termodynamika a statistická fyzika Thermodynamics and Statistical Physics

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

5

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Jan Peřina, Ph.D.

Obsah: - První termodynamický zákon, stavové parametry, stavové rovnice, stav termodynamické rovnováhy. - Teplo. Adiabatický proces. Vratné a nevratné procesy. Tepelná kapacita.Druhý termodynamický zákon, Caratheodoryho princip, absolutní teplota, entropie. Carnotův cyklus. - Termodynamické potenciály. Jouleův-Thompsonův jev. - Termodynamika systémů s proměnným počtem částic, chemický potenciál. Grandkanonický potenciál. Gibbsova-Duhemova rovnice. Termodynamické potenciály dielektrik a magnetik. - Termodynamické potenciály nerovnovážných systémů. Princip vzrůstu entropie. Podmínky termodynamické rovnováhy. Guldbergův-Wageův zákon. Braunův-Le Chatelierův princip. Gibbsovo pravidlo fází. - Fázové přechody. Fázové přechody prvého druhu. Clausiona-Clapeyronova rovnice. Fázové přechody druhého druhu. Ehrenfestovy rovnice. Landauova teorie fázových přechodů druhého druhu, přechod feromagnetikum-paramagnetikum, Curieův-Weissův zákon. - Třetí termodynamický princip. - Popis mnohačásticového systému, fázový prostor, zákony zachování (teorém E. Noetherové). Statistický soubor. Liouvilleův teorém. Ergodický problém, Tolmanova hypotéza. Hustota kvantových stavů. - Mikrokanonický, kanonický a grandkanonický soubor. Stavová rovnice kanonického systému. Entropie. - Statistická rozdělení soustavy volných částic, formalizmus druhého kvantování. Grandkanonická partiční funkce, rozdělovací zákony ideálních plynů. - Ideální Maxwellův-Boltzmannův plyn. Ekvipartiční teorém. Měrná tepla modelových fyzikálních systémů. Chemické reakce v plynové směsi.Ideální fermionový plyn. Elektronový plyn v homogenním magnetickém poli, diamagnetismus, paramagnetismus, Curieův zákon. - Ideální bosonový plyn. Záření absolutně černého tělesa, Planckův zákon. Fononové systémy, Einsteinův model krystalu, Debyeova teorie měrných tepel. - Boltzmannův neideální plyn, viriálová stavová rovnice.Einsteinova teorie fluktuací. Onsagerovy relace reciprocity. Literatura: J. Kvasnica. Statistická fyzika, Academia, Praha, 1983 (2. vydání 1998). J. Kvasnica. Termodynamika, SNTL, Praha, 1965. M. Toda, R. Kubo, N. Saito. Statistical Physics I (Equilibrium Statistical Mechanics), Springer, Berlin, 1985, 1991. Müller-Kirsten H. J. W. Basics of Statistical Physics. World Scientific, 2010.


25.11.2014

89 / 91


SLO/WP

Webová prezentace Web Presentation

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Seminář

Rozsah výuky:

1 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:

RNDr. Ing. Vítězslav Havránek

Obsah: - Přehled nejrozšířenějších prohlížečů a editorů stránek. Web server. - Základní struktura HTML a XHTML stránky. Druhy dokumentů, validace. - Adresování, odkazy. Obrazy a animace. Zvuk. - Tabulky. - Formuláře. - CSS styl. - Úvod do Java scriptu. - MathML. - SVG. - Server side script, PHP. Literatura: http://www.jakpsatweb.cz http://www.javascriptkit.com/cutpastejava.shtml http://www.w3.org/TR/CSS1/ http://www.w3.org/TR/1999/REC-html401-19991224/ http://www.w3.org/TR/2002/REC-xhtml1-20020801/ http://www.w3.org/TR/2006/CR-SVGMobile12-20060810/ http://www.zive.cz/Clanky/Vyuka-JavaScriptu---1/sc-3-a-104561/default.aspx Mathematical Markup Language (MathML) 1.01. Specification W3C Recommendation, revision of 7 July 1999.


25.11.2014

90 / 91


VCJ/ATPB1

Biologická terminologie a prezentace v anglickém jazyce 1 Eng. Terminology and Presentations - Biology 1

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:

Mgr. Helena Kadlecová

Obsah: 1. Working with a dictionary 2. Problems of biotechnology 3. Presentations 4. Cell 5. Organ Systems 6. Homeostasis 7. Microbes and diseases Literatura: Dawson, B., Honeysett, I. Revise GCSE Biology. London, 2005. ISBN 1-84315-502-8. Jones, M. Advanced Sciences: Biology 1. Cambridge, 2005. ISBN 0-521-78719-X. VCJ/ATPB2

Biologická terminologie a prezentace v anglickém jazyce 2 Eng. Terminology and Presentations - Biology 2

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Mgr. Helena Kadlecová

Obsah: 1. Presentations 2. Reading numbers 3. Describing graphs 4. Classification 5. Adaptation 6. Botany 7. Genetics 8. GMOs Literatura: Dawson, B., Honeysett, I. Revise GCSE Biology. London, 2005. ISBN 1-84315-502-8. Jones, M. Advanced Sciences: Biology 1. Cambridge, 2005. ISBN 0-521-78719-X.


25.11.2014


VCJ/ATPF1

Fyzikální terminologie a prezentace v anglickém jazyce 1 Eng. terminology and presentations - physics 1

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:

Mgr. Eva Karasková

Obsah: 1. English for specific purposes 2. Working with dictionaries 3. Presentations 4. Famous physicists 5. The eye 6. Nucleonics 7. Telescopes 8. The universe Literatura:

VCJ/ATPF2

Fyzikální terminologie a prezentace v anglickém jazyce 2 Eng. terminology and presentations - physics 2

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Mgr. Eva Karasková

Obsah: 1. Presentations 2. Numbers 3. Graphs and charts 4. The solar system 5. Nanotechnology 6. Acoustics 7. Eye defect correction 8. Optical phenomena Literatura:

91 / 91

D - PŘEDMĚTY - AKREDITAČNÍ SESTAVA

Recommend Documents