Magisterské štúdium odboru Fyzika - X - 1. ročník - povinne voliteľné predmety

Špeciálna teória relativity
Osvojenie si pojmov a vzťahov ŠTR ako základu každej modernej fyzikálnej teórie.
Galileiho transformácia a Galileiho princíp relativity. Hypotézy éteru, Michelsonov experiment. Princípy špeciálnej teórie relativity. Lorentzova transformácia a jej fyzikálne dôsledky. Interval a svetelný kužeľ. Minkowského priestoročas, matematický aparát špeciálnej teórie relativity. Relativistická elektrodynamika, kovariantný zápis Maxwellových rovníc. Relativistická mechanika, pohybové rovnice, ekvivalencia hmotnosti a energie.
 
Všeobecná biofyzika II
Cieľom predmetu je prehĺbenie a aktualizovanie poznatkov z oblastí tvoriacich objekt biofyzikálneho výskumu. Pozornosť bude predovšetkým venovaná kinetickým a termodynamickým aspektom biofyzikálnych a biochemických procesov.
Molekulová biofyzika: Vnútromolekulové a medzimolekulové interakcie v biologických systémoch. Funkcie a štruktúry významných biomakromolekúl (nukleové kyseliny, proteíny, biologické membrány, cukry). Konformačné zmeny v biopolyméroch, prechod špirála-klbko v DNA, denaturácia proteínov, fázové prechody v biomembránach.
Termodynamika biologických procesov: Gibbsova energia a chemická rovnováha, chemický potenciál, membránový potenciál, väzobné konštanty interakcie ligand-makromolekula, kooperativita pri väzbe medzi biologicky významnými molekulami, alosterické interakcie.
Kinetika chemických a biofyzikálnych procesov: Základy chemickej a biochemickej kinetiky, enzymatické reakcie, inhibícia enzýmov, kinetika fotofyzikálnych a fotochemických procesov, membránový transport, úvod do farmakokinetiky.
Bunková biofyzika: Základné bioenergetické procesy, oxidatívna fosforylácia, fotosyntéza. Mechanizmy regulačných a kontrolných mechanizmov v bunkách-základné pojmy a princípy.
Medicínska biofyzika: Biofyzikálne princípy niektorých diagnostických a liečebných metód.
Radiačná a ekologická biofyzika: Vplyv vonkajších fyzikálno-chemických faktorov na biologické systémy.
 
Školský fyzikálny experiment podporovaný PC
V rámci predmetu má študent získať prehľad o možnostiach využitia počítača pri školských fyzikálnych experimentoch, pri realizoivaní videomeraní a pri matematickom modelovaní fyzikálnych javov na počítači a nadobudnúť základné zručnosti pri tvorbe modelov, príprave a realizácii počítačom podporovaných experimentov.
Cieľom prednášky je poukázať na možnosti využitia počítača vo vyučovaní fyziky, v oblasti modelovania fyzikálnych javov, zberu a spracovania experimentálnych dát počítačom a v oblasti videomeraní. Modelovanie fyzikálnych javov na počítači je prezentované metódou dynamického modelovania v systéme COACH. Súčasťou prednášky je praktická realizácia počítačom podporovaných experimentov z vybraných tematických celkov učiva fyziky strednej školy (mechanika, elektrina, magnetizmus, termika, tepelné deje v plynoch, optika, akustika) v systéme COACH.
 
Moderná fyzika z pohľadu didaktiky fyziky
Cieľom predmetu je pozrieť sa na získané poznatky z modernej fyziky vysokoškolského štúdia z pohľadu didaktiky a praxe na strednej škole.
Študent po absolvovaní predmetu by mal získať vyššiu úroveň kvalitatívneho (fyzikálneho) pochopenia spolu so zjednocujúcim pohľadom na fundamentálne myšlienky súčasnej modernej fyziky, ktorý by mal mať ako budúci učiteľ fyziky. V predmete sa nekladie dôraz na abstraktné matematické metódy, ale na využitie najnovších poznatkov a prostriedkov didaktiky fyziky - modelovanie javov na počítači, používanie len stredoškolskej matematiky a elementárneho diferenciálneho a integrálneho počtu. Rovnako by si mal študent upevniť intuíciu a skúsenosti s týmito myšlienkami pri praktických aplikáciách.
 
Využitie multimédií vo vzdelávaní
Získať prehľad o súčasných možnostiach využívania multimédií vo vzdelávaní a základné zručnosti pri príprave digitálneho edukačného obsahu aprobačného predmetu.
Cieľom prednášky je prezentovať súčasné technické možnosti a metodiku využívania multimédií vo vzdelávaní, poukázať na výhody a prínos informačno-komunikačných technológií v oblasti skvalitňovania vyučovacieho procesu. V rámci prednášky je prezentovaná široká škála dostupných edukačných produktov. Dôraz je kladený na využívanie metódy aktívneho osvojovania poznatkov žiakmi s využitím moderných technológií.
Cieľom cvičení nadväzujúcich na prednášku je poskytnúť priestor pre získanie praktických zručnosti pri práci s multimédiami a s tvorbou edukačných produktov pre vyučovanie vybraného akademického predmetu.
 
Subjadrová fyzika
Podať prehľad základných charakteristík a klasifikácie elementárnych častíc, ich štruktúr, teoretického popisu a experimentálnej techniky.
Prednáška je venovaná základným poznatkom zo subjadrovej fyziky. Začína sa historickým prierezom jednotlivými etapami vývoja subjadrovej fyziky. Ďalej sa venuje silám v prírode , symetriám , zákonom zachovania a klasifikácii častíc. Uvádza niekoľko príkladov objavenia elementárnych časíc. Pozornosť je venovaná systematike elementárnych častíc- osmičková cesta, kvarkový model hadrónov. Experimentálne pozorovanie štruktúry hadrónov- partóny a kvarky. Kvantová chromodynamika - teória kvarkov. Zjednotenie slabej a elektromagnetickej interakcie, štandartný model. Za hranicami štandartného modelu. Kozmológia, časticová fyzika a Big-Bang (Veľký výbuch). Subnukleárna fyzika a experimentálna technika.
 
Fázové prechody a kritické javy
Oboznámiť sa so základnými problémami teórie fázových prechodov a kritických javov.
Termodynamika a fázové prechody. Klasifikácia fázových prechodov. Kritické javy, univerzalita. Mikroskopické modely magnetických fázových prechodov a ich riešenie. Landauova teória fázových prechodov.
 
Vybrané kapitoly z kondenzovaných látok
Vysledné hodnotenie na základe výsledkov 4 testov, v prípade nevyhovujúceho hodnotenia testov ústná skúška.
Vysvetliť podstatu fyzikálnych javov, ktoré vznikajú v makroskopických kvantových systémoch, ďalej v systémoch s magnetickým usporiadaním a taktiež pri interakcii elektromagnetického žiarenia a častíc s látkou. Diskutovať fyzikálne javy, na ktorých sú založené princípy metód rádiospektroskopie a neutrónového rozptylu využívané pri skúmaní vlastností látok. Priblížiť moderné trendy vo vývoji elektrónovej mikroskopie a použitie jednotlivých metód v praxi.
 
Vybrané demonštračné experimenty
Rozvíjať pedagogickú tvorivosť a samostatnosť budúcich učiteľov fyziky pri realizácii netradičných fyzikálnych experimentov.
Cieľom prednášky je s využitím praktických ukážok oboznámiť študentov s množstvom netradičných fyzikálnych pokusov a ich fyzikálnou interpretáciou. Jedná sa hlavne o jednoduché fyzikálne experimenty realizované improvizovanými, resp. svojpomocne vyrobenými pomôckami, ktoré predstavujú významný motivačný prvok vo vyučovaní fyziky a poskytujú odpovede na mnoho otázok dotýkajúcich sa každodenného života žiakov.