Sadržaj stranice
1. Osnovne informacije o predmetu
Nastavnik:
Prof. Miloš Mojović
Asistent:
dr Aleksandra Pavićević
Broj ESPB: 6
Status predmeta: Obavezni
Uslov: Položeni ispiti iz prve godine studija
2. Obaveštenja
14.6.2024.
Na sledećem linku se nalazi spisak poena ostvarenih na predispitnim obavezema u toku akademske školske 2023/2024. godine – POENI.
25.3.2024.
Na sledećem linku se nalazi spisak tema seminarskih radova iz predmeta “Primena računara u fizičkoj hemiji”, koje je potrebno poslati predmetnom asistentu na mejl aleks.pavicevic@ffh.bg.ac.rs do 15.4.2024. – SPISAK TEMA.
Studenti koje vežbe rade četvrtkom termin vežbi od 4.4.2024. (nenastavni dan), nadoknađivaće 5.4.2024. u 14 č.
27.2.2024.
Prvi termin vežbi iz predmeta “Primena računara u fizičkoj hemiji” biće u petak, 1.3.2024. u 12 č u lab. 144a prema važećem rasporedu nastave za treću godinu. Na sledećem linku se nalazi rapodela studenata po grupama za vežbe: link. Studenti koji su ranijih godina pratili nastavu iz ovog predmeta, treba da se jave predmetnom asistentu na mejl aleks.pavicevic@ffh.bg.ac.rs.
20.2.2024.
Prvo predavanje iz predmeta “Primena računara u fizičkoj hemiji” biće održano u petak, 1.3.2024. u 10č, prema važećem rasporedu nastave. O prvom terminu vežbi biće naknadno istaknuta obaveštenja, kada budu formirane grupe. Studenti treba da se prijave u odgovarajuću grupu dodavanjem svog imena, prezimena i broja indeksa u kolonu za odgovarajući termin na sledećem linku. Rok za prijave za raspoređivanje u grupe je 27.2.2024.
3. Cilj predmeta
Teorijsko i praktično upoznavanje sa procesom primene računara za rešavanje fizičkohemijskih problema, simulacijama i modeliranjem fizičkohemijskih sistema. Osnove računarskog hardvera i rad u Linuks okruženju. Kurs osnovnog i naprednog programiranja u MATLAB okruženju.
4. Ishod predmeta
Student zna da prepozna i definiše način za rešavanje fizičkohemijskih problema putem računara. Student je sposoban da osmisli, konstruiše, napravi i izvrši računarski program za simulacije različitih tipova fizičkohemijskih procesa. Student je sposoban da efikasno koristi računarske baze podataka kao i različite softverske pakete namenjene za rešavanje fizičkohemijskih problema. Student je sposoban da poveže računar sa mernim uređajem i sam napravi željeni akvizicioni softver za automatizaciju merenja.
5. Sadržaj predmeta
Upoznavanje sa hardverskim i softverskim komponentama savremenih računarskih sistema. Pronalaženje i efikasno korišćenje naučnih baza podataka i servisa. Računarska mreža i mrežni parametri. Uvod u računarske simulacije: model, prototip, validacija modela. Osnovni tipovi simulacija i njihova primena za rešavanje fizičkohemijskih problema. Prepoznavanje fizičkohemijskog problema i njegovo predstavljanje u matematičkom kontekstu. Rešavanje fizičkohemijskih i matematičkih problema upotrebom savremenih softverskih paketa. Osnovni i napredni kurs programiranja u programskom paketu MATLAB. Obuka za rad u Linux okruženju. Klasično i vizuelno programiranje. Grafička prezentacija podataka, naučna vizualizacija i molekulska grafika. AD i DA pretvarači, povezivanje računara i mernog instrumenta, kreiranje akvizicionog softvera. Akvizicija podataka i automatizacija merenja.
6. Literatura
- Računarstvo i informatika za studente fizičke hemije sa primerima iz biofizičke hemije, Fakultet za fizičku hemiju, 2020. (Miloš Mojović)
- An Introduction to Computer Simulation (M.M.Woolfson and G.J. Pert)
- Applied Statistics Using SPSS, STATISTICA, MATLAB and R (J.P.Marques de Sa)
- A gude to MATLAB for Beginners and Experienced Users (B.B.Hunt, R.L.Lipsman, J.M.Rosenberg)
- Introduction to Chemical Engineering Computing (Bruce A. Finlayson)
- Introduction to Computational Science-Modeling and Simulation for the Sciences (A.B. Shiflet)
7. Ispit
Ispit iz ovog predmeta polaže se usmeno. Na ispitu student dobija dva ispitna pitanja od kojih je prvo zadatak (programiranje u programskoj platformi MATLAB), a drugo teorijsko. Student može prvo pitanje zameniti programom koji je napisan kod kuće, pri čemu temu programa i napisan programski kod predmetni nastavnik mora odobriti najmanje nedelju dana pre datuma polaganja ispita.
8. Ispitna pitanja
9. Ocenjivanje
Predavanja: 10 poena
Vežbe: 10 poena
Seminarski rad: 20 poena
Ispit: 60 poena
10. Predavanja
Sav materijal koji je potreban za spremanje ispita nalazi se u knjizi “Računarstvo i informatika za studente fizičke hemije sa primerima iz biofizičke hemije”, (autor: Miloš Mojović).
11. Baza programa (MATLAB, Mathematica, Python, C, C++, Octave)
Napomena: Sve programe slobodno možete preuzeti i koristiti. U okviru svakog fajla nalazi se uputstvo za korišćenje programa. Lozinke za otvaranje arhiva možete dobiti slanjem zahteva na e-poštu: milos@ffh.bg.ac.rs. Molimo vas da, ukoliko upotrebite program za pisanje naučnog rada, u zahvalnici pomenete ime autora programa.
Baza programa- 2D Izingov model —detaljnije—
- 2D simulacija Braunovog kretanja —detaljnije—
- 3D model sfernih harmonika —detaljnije—
- Aktivaciona analiza —detaljnije—
- Aktivaciona analiza (GUI verzija programa) —detaljnije—
- Arenijusova jednačina
- Atomska apsorpciona spektrometrija – sređivanje vežbe
- Bakarni kulometar – sređivanje vežbe —detaljnije—
- Balistički problem
- Batler-Folmerova jednačina
- Batler-Folmerova jednačina (druga verzija programa)
- Bazna hidroliza etil(metil) acetata
- Biblioteka podataka o izotopima elemenata (Python GUI) —detaljnije—
- BMI kalkulator
- Bombardovanje polimera protonima i alfa česticama
- Borov model atoma
- Broj sudara molekula i srednji slobodni put
- Virijalni koeficijenti
- Gasni zakoni (App Designer verzija programa) —detaljnije—
- Genetski zavisni radionukleidi —detaljnije—
- Gibsova adsorpciona izoterma
- Grafički prikaz kinetike reakcija
- Grafički prikaz Lenard-Džonsovog potencijala
- Dekodiranje DNK
- Dijagrami raspodele —detaljnije—
- Difrakcija i interferencija svetlosti na dva bliska otvora
- Difrakcija monohromatskog zračenja
- Difrakcija talasa
- Difuzija na mikroskopskim površinama
- Disocijacija kiselina
- DNK profil osumnjičenih —detaljnije—
- Doplerov efekat
- Elektrodni potencijal
- Žiromagnetni odnos jezgara
- Zakon radioaktivnog raspada
- Zakon radioaktivnog raspada (druga verzija programa)
- Zakoni gasnog stanja
- Zemanov efekat
- I/E kriva za spor prenos mase
- I/E kriva za spor prenos naelektrisanja
- Izotopi
- Izračunavanje EMS galvanskog elementa —detaljnije—
- Izračunavanje fugasnosti Simpsonovom metodom
- Izračunavanje konstante difrakcione rešetke —detaljnije—
- Izračunavanje molarne mase
- Izračunavanje molarne mase (druga verzija programa)
- Izračunavanje određenog integrala Monte-Karlo metodom
- Izračunavanje površine i obima mnogougla
- Izračunavanje standardne EMS galvanskog elementa
- Inhibicija enzima peroksidaze izolovane iz korena rena —detaljnije—
- Impedansa rednog RLC kola
- Impedansa rednog RLC kola (druga verzija programa)
- Impedansni dijagram
- Interferencija talasa
- Inverzija saharoze
- Inverzni kinematički problem —detaljnije—
- Ispravljač naizmeničnog u jednosmerni napon
- Iscrtavanje helične strukture DNK
- Kalendar ispitnih rokova
- Kvantne statistike
- Kinetika izdvajanja vodonika
- Kinetika jednostavnih hemijskih reakcija
- Kinetika razlaganja azot-pentoksida —detaljnije—
- Kirhofova pravila
- Koeficijenti aktivnosti
- Kolirimetrija —detaljnije—
- Kompetitivne reakcije prvog reda
- Kompetitivne rekcije prvog reda (GUI verzija) —detaljnije—
- Komptonov efekat
- Komptonov efekat (druga verzija programa)
- Komptonovo rasejanje
- Konvertor dužine (C) —detaljnije—
- Konvertor fizičkohemijskih veličina —detaljnije—
- Konsekutivne reakcije prvog reda
- Kosi hitac
- Kosinusna teorema
- Kretanje naelektrisane čestice u homogenom električnom polju
- Kretanje čestice u magnetnom polju —detaljnije—
- Kretanje naelektrisane čestice —detaljnije—
- Kulometrijska titracija —detaljnije—
- Kulometrijska titracija (C) —detaljnije—
- Lagranžov interpolacioni polinom
- Lamber-Berov zakon
- Langmirove izoterme za različite tipove reakcija na površini
- Linearne harmonijske oscilacije
- Maksvelova raspodela
- Malahnito zeleno – sređivanje vežbe —detaljnije—
- Mehanički koeficijenti fluida
- Merenje magnetne susceptibilnosti
- Merni mostovi
- Mihaeles-Mentenova kinetika
- Milikenov ogled
- Milikenov ogled – sređivanje vežbe (GUI) —detaljnije—
- Modeli strukture dvojnog električnog sloja
- Molekulski spektri gasova i para
- Molske frakcije
- Nerst-Ajnštajnova jednačina
- Nerstova jednačina (GUI) —detaljnije—
- Nuklearno-medicinski kalkulator
- Odvajanje radioaktivnog MnO2 iz KMnO4 ozračenog neutronima ––detaljnije—
- Odr. radioakt. 56MnO2 iz KMnO4 ozračenog neutronima (GUI) —detaljnije—
- Određivanje bruto formule sa NMR spektra —detaljnije—
- Određivanje virijalnih koeficijenata
- Određivanje vremena poluraspada – sređivanje vežbe
- Odr. vremena polurasp. graf. met. i met. aps. aktivnosti (GUI) —detaljnije—
- Određivanje geološke i arheološke starosti
- Određivanje g-vrednosti EPR signala DPPH radikala
- Određivanje ekvivalentne otpornosti i kapacitivnosti
- Određivanje EMS
- Određivanje EMS galvanskog elementa – (GUI) —detaljnije—
- Određivanje energije aktivacije bimolekulskog sudarnog procesa
- Određivanje energije interakcije u zavisnosti od magn. polja —detaljnije—
- Određivanje energije vezivanja-model kapi
- Određivanje energije veze – model kapi (GUI) —detaljnije—
- Određivanje fugasnosti gasa
- Određivanje molarna mase
- Određivanje prenosnih brojeva metodom pokretne granice
- Određivanje proizvoda rastvorljivosti teško rastvorne soli
- Određivanje sred. jon. koef. aktivnosti i sred. aktivnosti elektrolita
- Određivanje konstante brzine integralnom metodom —detaljnije—
- Određivanje termodinamičkih funkcija galvanske ćelije
- Određivanje transp. brojeva jakih elektrolita met. pokr. granice —detaljnije—
- Omov i Kulonov zakon
- Omov i Kulonov zakon (GUI verzija programa)
- Optička pirometrija
- Optička pirometrija (druga verzija programa) —detaljnije—
- Orbitale vodonika
- Osvaldov zakon razblaženja —detaljnije—
- Osobine izotopa elemenata
- Paralerne reakcije
- Paralelne reakcije pvog reda —detaljnije—
- Parealelne reakcije prvog reda (Python) —detaljnije—
- Particione funkcije
- Plamena fotometrija
- Plankov zakon zračenja
- Povišenje tačke ključ. i sniženje tačke mrž. —detaljnije—
- Polarimetrija – Faradejev efekat
- Ponašanje čestica u realnom gasu
- Potencijalne krive oscilatora
- Potenciometrijska titracija
- Potrošnja električne energije
- Predviđanje broja signala u EPR spektru izotopa 14N i 15N
- Predviđanje broja spinskih stanja
- Prelazni režimi u RC kolima
- Prikaz talasne funkcije i gustine verovatnoće
- Primena Osvaldovog zakona razblaženja
- Prolazak čestice kroz 1D potencijalnu barijeru
- Provera pH vrednosti
- Razlaganje malahnito zelenog u baznoj sredini —detaljnije—
- Razlaganje fenolftaleina u alkalnoj sredini —detaljnije—
- Računanje brzine hemijske reakcije
- Računanje indeksa telesne mase
- Računanje particione funkcije —detaljnije—
- Računanje povišenja tačke ključanja i sniženja tačke mržnjenja
- Radefordov ogled
- Randles -Ševčikova jednačina —detaljnije—
- Raspodela rotacionih nivoa i intenzitet rotacionih linija
- Reakcije na površinama
- Reakcije na površinama (druga verzija programa)
- Realno gasno stanje
- Realno gasno stanje (druga verzija programa)
- Relativna zaposednutost vibracionih nivoa dvoatomskih molekula
- Relativističke jednačine —detaljnije—
- Rešavanje diferencijalnih jednačina i integrala
- Sabirna sočiva
- Saha jednačina
- Semafor (Python) —detaljnije—
- SEMO teorija
- Simpsonova metoda računanja integrala
- Simulacija dinamike naelektrisanih čestica
- Simulacija NMR spektra
- Simulacija Lenard-Džonsovog potencijala
- Simulacije kinetike reakcija
- Složene hemijske reakcije
- Složene hemijske reakcije (GUI verzija programa) —detaljnije—
- Složeni raspad
- Statistička suma
- Statistička suma (druga verzija programa)
- Stefan-Bolcmanov zakon
- Svetlosne pojave-konkavna ogledala
- Svojstvena stanja lin. harmonijskog oscilatora —detaljnije—
- Tačka ključanja idealnih tečnosti
- Tafelov dijagram
- Tafelova analiza
- Talasni paket
- Temperatura prema kinetičkoj teoriji —detaljnije—
- Test iz fizike (Python) —detaljnije—
- Test iz hemije (Python) —detaljnije—
- Transformacija koordinata —detaljnije—
- Transportni broj —detaljnije—
- Transp. broj vodoničnog jona – (GUI) —detaljnije—
- Uglovi sprezanja orbitalnog i spinskog ugaonog momenta elektrona
- Utvrđivanje mehanizma inhibicije enzimske reakcije
- Uticaj supstituenta, rastvarača i konjugacije na prelaze
- Uticaj temp. na konst. ravn. – reakcija dimer. azot dioksida —detaljnije—
- Fermi-Dirakova statistika
- Fina struktura energijskih nivoa vodonika i vodonikovih jona
- Fotoelektrični efekat
- Fotoelektrični efekat (GUI verzija programa) —detaljnije—
- Fotoelektrični efekat – crvena granica
- Frojndlihova adsorpciona izoterma
- Harmonijski oscilator
- Hemotaksije
- Horizontalni hitac
- Cirkularna polarizacija
- Džul-Tomsonov efekat —detaljnije—
12. Često postavljana pitanja
Pitanje: Da li moram da dolazim na predavanja?
Odgovor: Procenat dolaznosti na predavanja preračunava se u poene koje skupljate tokom pohađanja ovog predmeta. Ukoliko češće dolazite na predavanja, imaćete i više poena na kraju, što utiče na konačnu ocenu.
Pitanje: Na koliko minimalno predavanja moram da dolazim (u %) da bih mogao(la) da izađem na ispit?
Odgovor: 50%. Ukoliko nemate minimalno 50% dolaznosti na predavanjima, moraćete ponovo da slušate ovaj predmet.
Pitanje: Da li isto važi i za eksperimentalne vežbe?
Odgovor: Ne. Morate da pohađate sve eksperimentalne vežbe da bi mogli da izađete na ispit. Svaka vežba mora biti overena od strane asistenta pre nego što izađete na ispit. Ukoliko propustite neke vežbe, u dogovoru sa asistentom, biće organizovani dodatni termini za njihovu izradu (za maksimalno 2 vežbe). Međutim, važno je da ne propuštate puno vežbi s obzirom da se na njima postepeno obrađuju sve teži problemi koji prate predavanja.
Pitanje: Želim da napišem program kao seminarski rad, ali mi se čini da su sve teme zauzete. Šta da radim?
Odgovor: Sigurno ima neka tema iz oblasti fizičke hemije koja nije obrađena, mogućnosti su praktično neograničene. Ali, ukoliko nemate ideju za nešto novo, uvek možete unaprediti postojeći MATLAB program (na primer, pravljenjem GUI umesto CLI verzije programa, prebacivanjem Guide u App Designer okruženje, dopunom postojećeg koda novim elementima ili pisanjem programa u nekom drugom programskom jeziku nakon dogovora sa predmetnim nastavnikom).
Pitanje: Smatram da je tema za pisanje programa zanimljiva i da se može iskoristiti za seminarski rad. Da li mogu odmah napisati program i poslati je kao zamenu za zadatak na ispitu?
Odgovor: Ne. Ukoliko mislite da je neka tema zanimljiva, morate najpre predmetnom nastavniku na e-poštu poslati poruku u kojoj ćete ukratko objasniti kakav program ste mislili da napišete (temu programa i u kom programskom jeziku će biti napisan). Tek ukoliko nastavnik odobri temu, možete napisati program i zajedno sa uputstvom (koje sadrži teorijski deo, uputstvo za korišćenje programa i sliku ekrana kako izgleda izvršenje programa) ga poslati na: milos@ffh.bg.as.rs.