Наставник:

Милош Мојовић, в.проф.


Асистент:

др Александра Павићевић


Број ЕСПБ: 6


Статус предмета: Обавезни


Услов: Положени испити из прве године студија


Циљ предмета: 

Теоријско и практично упознавање са процесом примене рачунара за решавање физичкохемијских проблема, симулацијама и моделирањем физичкохемијских система. Основе рачунарског хардвера и рад у Линукс окружењу. Курс основног и напредног програмирања у МАТЛАБ окружењу.


Исход предмета:

Студент зна да препозна и дефинише начин за решавање физичкохемијских проблема путем рачунара. Студент је способан да осмисли, конструише, направи и изврши рачунарски програм за симулације различитих типова физичкохемијских процеса. Студент је способан да ефикасно користи рачунарске базе података као и различите софтверске пакете намењене за решавање физичкохемијских проблема. Студент је способан да повеже рачунар са мерним уређајем и сам направи жељени аквизициони софтвер за аутоматизацију мерења.


Садржај предмета:

Упознавање са хардверским и софтверским компонентама савремених рачунарских система. Проналажење и ефикасно коришћење научних база података и сервиса. Рачунарска мрежа и мрежни параметри. Увод у рачунарске симулације: модел, прототип, валидација модела. Основни типови симулација и њихова примена за решавање физичкохемијских проблема. Препознавање физичкохемијског проблема и његово представљање у математичком контексту. Решавање физичкохемијских и математичких проблема употребом савремених софтверских пакета. Основни и напредни курс програмирања у програмском пакету МАТЛАБ. Обука за рад у Linux окружењу. Класично и визуелно програмирање. Графичка презентација података, научна визуализација и молекулска графика. АД и ДА претварачи, повезивање рачунара и мерног инструмента, керирање аквизиционог софтвера. Аквизиција података и аутоматизација мерења.


Практична настава:

Вежбе које се изводе на рачунарима (програмирање, решавање примера и израда задатака).


Литература:

1. Рачунарство и информатика за студенте физичке хемије са примерима из биофизичке хемије, Факултет за физичку хемију, 2020. (Милош Мојовић)
2. An Introduction to Computer Simulation (M.M.Woolfson and G.J. Pert)
3. Applied Statistics Using SPSS, STATISTICA, MATLAB and R (J.P.Marques de Sa)
4. A gude to MATLAB for Beginners and Experienced Users (B.B.Hunt, R.L.Lipsman, J.M.Rosenberg)
5. Introduction to Chemical Engineering Computing (Bruce A. Finlayson)
6. Introduction to Computational Science-Modeling and Simulation for the Sciences (A.B. Shiflet)


Испит:

  • Испит из овог предмета полаже се усмено. На испиту студент добија два испитна питања од којих је прво задатак (програмирање у програмској платформи МАТЛАБ), а друго теоријско. Студент може прво питање заменити програмом који је написан код куће, при чему тему програма и написан програмски код предметни наставник мора одобрити најмање недељу дана пре датума полагања испита. Ова правила за полагање испита важе у свим роковима до краја академске школске  2019/2020. године.
  • Испитна питања

Предавања:


Мултимедијални курсеви:

  • Страници са мултимедијалним курсевима можете приступити путем линка: мултимедијални курсеви.
  • Лозинику за приступ страници можете добити од предметног асистента (само студенти који имају испуњен услов за слушање овог предмета).

Вежбе:


База програма (MATLAB, Mathematica, Python, C, C++, Octave):

Напомена: Све програме слободно можете преузети и користити. У оквиру сваког фајла налази се упутство за коришћење програма. Лозинке за отварање архива можете добити слањем захтева на е-пошту: milos@ffh.bg.ac.rs. Молимо вас да, уколико употребите програм за писање научног рада, у захвалинци поменете име аутора програма.

  1. 2Д Изингов модел —детаљније—
  2. 2Д симулација Брауновог кретања —детаљније—
  3. 3Д модел сферних хармоника —детаљније—
  4. Активациона анализа —детаљније—
  5. Активациона анализа (GUI верзија програма) —детаљније—
  6. Аренијусова једначина
  7. Атомска апсорпциона спектрометрија – сређивање вежбе
  8. Бакарни кулометар – сређивање вежбе —детаљније—
  9. Балистички проблем
  10. Батлер-Фолмерова једначина
  11. Батлер-Фолмерова једначина (друга верзија програма)
  12. Базна хидролиза етил(метил) ацетата
  13. Библиотека података о изотопима елемената (Python GUI) —детаљније—
  14. БМИ калкулатор
  15. Бомбардовање полимера протонима и алфа честицама
  16. Боров модел атома
  17. Број судара молекула и средњи слободни пут
  18. Виријални коефицијенти
  19. Гасни закони (App Designer верзиja програма) —детаљније—
  20. Генетски зависни радионуклеиди —детаљније—
  21. Гибсова адсорпциона изотерма
  22. Графички приказ кинетике реакција
  23. Графички приказ Ленард-Џонсовог потенцијала
  24. Декодирање ДНК
  25. Дијаграми расподеле —детаљније—
  26. Дифракција и интерференција светлости на два блиска отвора
  27. Дифракција монохроматског зрачења
  28. Дифракција таласа
  29. Дифузија на микроскопским површинама
  30. Дисоцијација киселина
  31. ДНК профил осумњичених —детаљније—
  32. Доплеров ефекат
  33. Електродни потенцијал
  34. Жиромагнетни однос језгара
  35. Закон радиоактивног распада
  36. Закон радиоактивног распада (друга верзија програма)
  37. Закони гасног стања
  38. Земанов ефекат
  39. И/Е крива за спор пренос масе
  40. И/Е крива за спор пренос наелектрисања
  41. Изотопи
  42. Израчунавање ЕМС галванског елемента  —детаљније—
  43. Израчунавање фугасности Симпсоновом методом
  44. Израчунавање константе дифракционе решетке —детаљније—
  45. Израчунавање моларне масе
  46. Израчунавање моларне масе (друга верзија програма)
  47. Израчунавање одређеног интеграла Монте-Карло методом
  48. Израчунавање површине и обима многоугла
  49. Израчунавање стандардне ЕМС галванског елемента
  50. Инхибиција ензима пероксидазе изоловане из корена рена —детаљније—
  51. Импеданса редног РЛЦ кола
  52. Импеданса редног РЛЦ кола (друга верзија програма)
  53. Импедансни дијаграм
  54. Интерференција таласа
  55. Инверзија сахарозе
  56. Инверзни кинематички проблем —детаљније—
  57. Исправљач наизменичног у једносмерни напон
  58. Исцртавање хеличне структуре ДНК
  59. Календар испитних рокова
  60. Квантне статистике
  61. Кинетика издвајања водоника
  62. Кинетика једноставних хемијских реакција
  63. Кинетика разлагања азот-пентоксида —детаљније—
  64. Кирхофова правила
  65. Коефицијенти активности
  66. Колириметрија —детаљније—
  67. Компетитивне реакције првог реда
  68. Компетитивне рекције првог реда (GUI верзија) —детаљније—
  69. Комптонов ефекат
  70. Комптонов ефекат (друга верзија програма)
  71. Комптоново расејање
  72. Конвертор дужине (C) —детаљније—
  73. Конвертор физичкохемијских величина —детаљније—
  74. Консекутивне реакције првог реда
  75. Коси хитац
  76. Косинусна теорема
  77. Кретање наелектрисане честице у хомогеном електричном пољу
  78. Кретање честице у магнетном пољу —детаљније—
  79. Кретање наелектрисане честице —детаљније—
  80. Кулометријска титрација —детаљније—
  81. Кулометријска титрација (C) —детаљније—
  82. Лагранжов интерполациони полином
  83. Ламбер-Беров закон
  84. Лангмирове изотерме за различите типове реакција на површини
  85. Линеарне хармонијске осцилације
  86. Максвелова расподела
  87. Малахнито зелено – сређивање вежбе —детаљније—
  88. Механички коефицијенти флуида
  89. Мерење магнетне сусцептибилности
  90. Мерни мостови
  91. Михаелес-Ментенова кинетика
  92. Миликенов оглед
  93. Миликенов оглед – сређивање вежбе (GUI) —детаљније—
  94. Модели структуре двојног електричног слоја
  95. Молекулски спектри гасова и пара
  96. Молске фракције
  97. Нерст-Ајнштајнова једначина
  98. Нерстова једначина (GUI) —детаљније—
  99. Нуклеарно-медицински калкулатор
  100. Одвајање радиоактивног MnO2 из KMnO4 озраченог неутронима –детаљније—
  101. Одр. радиоакт. 56MnO2 из KMnO4 озраченог неутронима (GUI) —детаљније—
  102. Одређивање бруто формуле са НМР спектра —детаљније—
  103. Одређивање виријалних коефицијената
  104. Одређивање времена полураспада – сређивање вежбе
  105. Одр. времена полурасп. граф. мет. и мет. апс. активности (GUI) —детаљније—
  106. Одређивање геолошке и археолошке старости
  107. Одређивање g-вредности ЕПР сигнала DPPH радикала
  108. Одређивање еквивалентне отпорности и капацитивности
  109. Одређивање ЕМС
  110. Одређивање ЕМС галванског елемента – (GUI) —детаљније—
  111. Одређивање енергије активације бимолекулског сударног процеса
  112. Одређивање енергије интеракције у зависности од магн. поља —детаљније—
  113. Одређивање енергије везивања-модел капи
  114. Одређивање енергије везе – модел капи (GUI) —детаљније—
  115. Одређивање фугасности гаса
  116. Одређивање моларна масе
  117. Одређивање преносних бројева методом покретне границе
  118. Одређивање производа растворљивости тешко растворне соли
  119. Одређивање сред. јон. коеф. активности и сред. активности електролита
  120. Одређивање константе брзине интегралном методом —детаљније—
  121. Одређивање термодинамичких функција галванске ћелије
  122. Одређивање трансп. бројева јаких електролита мет. покр. границе —детаљније—
  123. Омов и Кулонов закон
  124. Омов и Кулонов закон (GUI верзија програма)
  125. Оптичка пирометрија
  126. Оптичка пирометрија (друга верзија програма) —детаљније—
  127. Орбитале водоника
  128. Освалдов закон разблажења —детаљније—
  129. Особине изотопа елемената
  130. Паралерне реакције
  131. Паралелне реакције пвог реда —детаљније—
  132. Пареалелне реакције првог реда (Python) —детаљније—
  133. Партиционе функције
  134. Пламена фотометрија
  135. Планков закон зрачења
  136. Повишење тачке кључ. и снижење тачке мрж. —детаљније—
  137. Полариметрија – Фарадејев ефекат
  138. Понашање честица у реалном гасу
  139. Потенцијалне криве осцилатора
  140. Потенциометријска титрација
  141. Потрошња електричне енергије
  142. Предвиђање броја сигнала у ЕПР спектру изотопа 14N и 15N
  143. Предвиђање броја спинских стања
  144. Прелазни режими у РЦ колима
  145. Приказ таласне функције и густине вероватноће
  146. Примена Освалдовог закона разблажења
  147. Пролазак честице кроз 1Д потенцијалну баријеру
  148. Провера pH вредности
  149. Разлагање малахнито зеленог у базној средини —детаљније—
  150. Разлагање фенолфталеина у алкалној средини —детаљније—
  151. Рачунање брзине хемијске реакције
  152. Рачунање индекса телесне масе
  153. Рачунање партиционе функције —детаљније—
  154. Рачунање повишења тачке кључања и снижења тачке мржњења
  155. Радефордов оглед
  156. Рандлес -Шевчикова једначина —детаљније—
  157. Расподела ротационих нивоа и интензитет ротационих линија
  158. Реакције на површинама
  159. Реакције на површинама (друга верзија програма)
  160. Реално гасно стање
  161. Реално гасно стање (друга верзија програма)
  162. Релативна запоседнутост вибрационих нивоа двоатомских молекула
  163. Релативистичке једначине —детаљније—
  164. Решавање диференцијалних једначина и интеграла
  165. Сабирна сочива
  166. Саха једначина
  167. Семафор (Python) —детаљније—
  168. СЕМО теорија
  169. Симпсонова метода рачунања интеграла
  170. Симулација динамике наелектрисаних честица
  171. Симулација НМР спектра
  172. Симулација Ленард-Џонсовог потенцијала
  173. Симулације кинетике реакција
  174. Сложене хемијске реакције
  175. Сложене хемијске реакције (GUI верзија програма) —детаљније—
  176. Сложени распад
  177. Статистичка сума
  178. Статистичка сума (друга верзија програма)
  179. Стефан-Болцманов закон
  180. Светлосне појаве-конкавна огледала
  181. Својствена стања лин. хармонијског осцилатора —детаљније—
  182. Тачка кључања идеалних течности
  183. Тафелов дијаграм
  184. Тафелова анализа
  185. Таласни пакет
  186. Температура према кинетичкој теорији —детаљније—
  187. Тест из физике (Python) —детаљније—
  188. Тест из хемије (Python) —детаљније—
  189. Трансформација координата —детаљније—
  190. Транспортни број —детаљније—
  191. Трансп. број водоничног јона – (GUI) —детаљније—
  192. Углови спрезања орбиталног и спинског угаоног момента електрона
  193. Утврђивање механизма инхибиције ензимске реакције
  194. Утицај супституента, растварача и коњугације на прелазе
  195. Утицај темп. на конст. равн. – реакција димер. азот диоксида —детаљније—
  196. Ферми-Диракова статистика
  197. Фина структура енергијских нивоа водоника и водоникових јона
  198. Фотоелектрични ефекат
  199. Фотоелектрични ефекат (GUI верзија програма) —детаљније—
  200. Фотоелектрични ефекат – црвена граница
  201. Фројндлихова адсорпциона изотерма
  202. Хармонијски осцилатор
  203. Хемотаксије
  204. Хоризонтални хитац
  205. Циркуларна поларизација
  206. Џул-Томсонов ефекат —детаљније—

Често постављана питања:

Питање: Да ли морам да долазим на предавања?
Одговор: Проценат долазности на предавања прерачунава се у поене које скупљате током похађања овог предмета. Уколико чешће долазите на предавања, имаћете и више поена на крају, што утиче на коначну оцену.

Питање: На колико минимално предавања морам да долазим (у %) да бих могао(ла) да изађем на испит?
Одговор: 50%. Уколико немате минимално 50% долазности на предавањима, мораћете поново да слушате овај предмет.

Питање: Да ли исто важи и за експерименталне вежбе?
Одговор: Не. Морате да похађате све експерименталне вежбе да би могли да изађете на испит. Свака вежба мора бити оверена од стране асистента пре него што изађете на испит. Уколико пропустите неке вежбе, у договору са асистентом, биће организовани додатни термини за њихову израду. Међутим, важно је да не пропуштате пуно вежби с обзиром да се на њима постепено обрађују све тежи проблеми који прате предавања.

Питање: Желим да напишем програм као семинарски рад, али ми се чини да су све теме заузете. Шта да радим?
Одговор: Сигурно има нека тема из области физичке хемије која није обрађена, могућности су практично неограничене. Али, уколико немате идеју за нешто ново, увек можете унапредити постојећи програм (на пример, прављењем GUI верзије програма, допуном постојећег кода новим елементима или писањем програма у другом програмском језику као што је C++, уместо у MATLAB окружењу).