Історія кафедри ЗФ
Національний Університет «Львівська Політехніка» — один із найдавніших технічних вищих навчальних закладів Європи і перший такого типу в Україні.
У ХІХ ст. в розвинутих країнах Європи відбувалася промислово-технічна революція, яка не оминула й м. Львова, — центра галицького краю Королівства Галичини й Людомерії, що перебувала на той час у складі Австрійської (з 1867р. —Австро-Угорської) монархії. Поряд з іншими реформами в місті здійснювалась й освітянська, що супроводжувалась створенням нових навчальних закладів різного спрямування.
Згідно з цісарським декретом в листопаді 1817 році у м. Львові була відкрита трирічна реальна школа, що вперше почала надавати початкові технічні знання своїм вихованцям. Згодом, у 1835 році, в її складі став працювати торговельний відділ. Таким чином цей навчальний заклад отримує назву реальної торговельної академії, яку реорганізували в Цісарсько-королівську Технічну академію. ЇЇ урочисте відкриття відбулося 4 листопада 1844р. Цей день вважається датою заснування Львівської політехніки.
Зазначена подія засвідчила те, що Галичина є невід’ємною частиною Європи як у політичному, так і в економічному аспектах. Завдяки освіті та науці в місті почала розвиватись промисловість, українська молодь отримала можливість здобувати вищу освіту, а отже — посісти відповідне становище в суспільстві.
У перші роки діяльної Академії в її складі функціонували дворічний (а від 1847-1848н. р. — трирічний) технічний відділ, а також реальна школа з дворічним терміном навчання. Працювали кафедри фізики і природознавства, вищої математики й механіки, технічної хімії. На той час у цьому навчальному закладі викладали професори математики, фізики, практичної геометрії, вексельного й торговельного права, загальної географії, бухгалтерії, німецької мови, арифметики і елементарної математики, вчителі польської, французької, англійської та італійської мов, рисунку й каліграфії. Навчання здійснювалось німецькою мовою.
У 1871 році Академія отримала статус вищого навчального закладу, очолюваного ректором.
Історія Львівської політехніки — це історія її кафедр та факультетів, які були і є осередками навчально-виховної та науково-дослідницької роботи в окремих галузях науки і техніки.
За час своєї довгої 165-річної діяльності кафедра фізики Львівської політехніки пройшла славний, а іноді складний шлях.
Кафедру фізики створено в 1844 р. на технічному відділі Львівської Технічної академії, завідувачем якої до кінця 1850/1851 навчального року був професор доктор Йозеф Вайзер.
Після переходу Вайзера до Відня кафедрою фізики керує доктор Віктор Пієрре, а з 1856 р. — доктор Фелікс Стшелецький.
У зв`язку з виходом на пенсію проф. Ф. Стшелецького в 1883 р. кафедру фізики очолив абсольвент Вітовський, який пізніше отримав ступінь надзвичайного (1884р.) і звичайного (1886р.) професора. В 1888р. проф. Вітковський переходить до Ягеллонського університету, а на кафедру фізики за конкурсом було обрано Казимира Оліярського, який у 1893р. став звичайним професором.
Професор Оліярський керував кафедрою до 1923 року. З 1923 по 1933 рік першою (на той час функціонувала друга кафедра) кафедрою керував проф. Зігмунд Клеменсевич. Після нього аж до 1939 року кафедрою фізики керував проф. Тадеуш Малярський.
Другу кафедру фізики було створено в 1906 році, завідувачем якої був проф. Тадеуш Годлевський до 1921 року. З 1922р. по 1936р. другу кафедру очолював Чеслав Речинський. Ця кафедра проводила лекційні та лабораторні заняття з фізики для хімічного, механічного і загального факультетів.
В 1919 році до Львівської політехніки було приєднано Вищу рільничу школу, що знаходилась в Дублянах, і для викладання фізики для студентів рільничих і лісогосподарських спеціальностей була створена третя кафедра фізики. Отже з 1919 по 1939 рік у Львівській політехніці було три кафедри фізики.
Крім цього з 1922 по 1933 рік при загальному факультеті функціонувала також кафедра теоретичної фізики, яка була випускаючою. Цією кафедрою керував знаменитий фізик-теоретик проф. Войцех Рубінович. Слід відзначити, що завдяки проф. Рубіновичу рівень викладання фізики у Львівській політехніці був дуже високий. Саме тому кращі студенти-фізики в ті часи переходили з Львівського університету ім. Яна Казимира на кафедру теоретичної фізики Львівської політехніки.
З 1944 року у Львівській політехніці функціонує одна кафедра фізики, яка проводить фундаментальну підготовку з курсу загальної фізики для всіх інженерних спеціальностей політехніки.
У післявоєнний період кафедрою фізики керували проф. Т. Малярський (1944-1945р. р.), проф. Андрієвський О.І. (1945-1976р. р.), проф. Набитович Й. Д. (1976-1996 р. р.), а з 1996 року до нинішніх днів кафедру фізики очолює професор Лопатинський І.Є.
З самого початку функціонування кафедри особлива увага приділялась навчальному процесу. Вже в ті давні часи керівництво навчального закладу добре усвідомлювало, що фізика і математика є основою фундаментальної підготовки інженерів.
В перші роки існування кафедри на викладання фізики відводилось 5 годин на тиждень на протязі чотирьох семестрів під назвою «Фізика загальна і технічна». На перших порах студенти не виконували лабораторних робіт, а фізичні досліди демонструвались тільки в процесі читання лекцій. Лише починаючи з 1870-х років у навчальний процес було включено виконання лабораторних робіт.
Коли в 1906 році було створено ІІ-у кафедру фізики, а в 1919 році — ІІІ-у кафедру, то всі вони займали ті самі приміщення, в яких розміщувалась І-а кафедра на початку ХХ-го століття. Лекційна фізична аудиторія, спільна для трьох кафедр, була розрахована на 170 студентів, а інколи вона мусіла вміщувати на лекціях понад 300 слухачів. За браком приміщень лабораторні роботи проводились в коридорі. Лише з 1929 року виконання лабораторних робіт проводилось в павільйоні, що був збудований на подвір’ї головного корпусу і мав початкове призначення для розміщення машин.
Мовою викладання фізики (як і всіх інших предметів) з 1844 по 1871 рік булла німецька мова. У 1872 році, коли посаду ректора зайняв проф. Ф. Стшелецький, Технічну академію було полонізовано, що збереглось до 1939 року, а з 1939 по 1991 рік заняття проводились українською і російською мовами.
У 1960-і роки навчальні фізичні лабораторії обслуговували понад 1000 студентів. Це означало, що кожного тижня на лабораторні заняття приходило понад 40 академічних групп, тому виникла потреба збільшення навчальних площ. У зв’язку з цим було здійснено добудови у внутрішніх двориках головного корпусу політехніки загальною площею 1028м2, в яких обладнано три навчальні лабораторії: лабораторію механіки і молекулярної фізики, електричну лабораторію і оптичну лабораторію. Кожна із цих лабораторій має по 100 робочих місць, на кожному з яких стаціонарно встановлені прилади для виконання конкретної лабораторної роботи. Кількість всіх лабораторних робіт є 67 і кожна з них кількаразово про дубльована. До кожної навчальної лабораторії співробітниками кафедри видано лабораторні практикуми загальним тиражем 5000 екземплярів.
З початку заснування кафедри фізики і до сьогоднішніх днів велика увага в навчальному процесі приділялась і приділяється лекційним демонстраціям. Як було відзначено вище, в перші десятиріччя кафедри фізичний експеримент у навчальному процесі був тільки у вигляді лекційних демонстрацій. На сьогоднішній день лекторами кафедри використовується 250 лекційних демонстрацій. Поставлено понад 20 нових лекційних демонстрацій. Крім цього здійснено постановку 21 принципово нових демонстрацій з використанням комп’ютера. Видано в 2001 році навчальний посібник «Лекційні демонстрації з курсу загальної фізики». Часто у лекційних демонстраціях лектори кафедри використовують мультимедійний цифровий проектор, за допомогою яких є можливість здійснювати демонстрування на екран змодельованих фізичних дослідів і явищ, а також різних рисунків, графіків тощо. На компакт-диску наявні лекційні демонстрації, комп’ютерно змодельовані різні фізичні явища (всього понад 170 демонстрацій).
У 1970-і роки в Львівській політехніці разом з її філіями (в м. Тернополі, Луцьку, Червонограді, Дрогобичі) на заочному відділенні навчалось понад 2000 студентів. Для покращення навчального процесу з 1966 по 1981 рік для студентів заочної форми навчання лекції з курсу загальної фізики проводились у вигляді телевізійних передач. Ці лекції проводились в ранкові години в суботні та недільні дні. Студенти-заочники зажди були попередньо повідомлені про дні та години таких передач. Крім цього час проведення навчальних телепередач був включений у програмі Львівського телебачення, яка зажди друкувалась у Львівській періодичній пресі. Кожна така навчальна телепередача відбувалась «наживо» і транслювалась на цілий західний регіон України. При цьому студент-телеглядач бачив на екрані лектора, який розказував, пояснював матеріал лекції, на аудиторній дошці крейдою виписував фізичні формули, «наживо» демонстрував фізичні досліди, таблиці, плакати. Для читання таких лекцій кафедрою були призначені лектори найвищої кваліфікації — старші викладачі Середа В. М. та Жежнич І.Д., доценти Королишин В. М. та Василина Б. С.
З 1995 року для студентів заочної форми навчання та екстернату організовано Навчально-консультаційні центри (НКЦ) Національного університету «Львівська політехніка» у містах Володимир-Волинську, Хмельницьку, Хусті, Чернівцях, Коломиї, Сваляві та Рогатині. У названі НКЦ регулярно виїжджають викладачі кафедри фізики проводити лекції, лабораторні, практичні заняття та консультації. За роботу кафедри фізики у НКЦ відповідає доц. Гончар Ф. М. Спеціально для студентів заочної, дистанційної форм навчання та екстернату викладачами кафедри фізики видано три навчальні посібники: Лопатинський І.Є., Зачек І.Р. та ін. Задачі з фізики, Методичні вказівки, Приклади розв’язування.2001 року видання; І.Р. Зачек, Б. М. Романишин Фізика. 2002 року видання.; Б. М. Романишин, І.Р. Зачек. Задачі з фізики. Методичні вказівки. Приклади розв’язування. 2008 року видання.
Велика увага приділяється методичному забезпеченню навчального процесу. З 2001 по 2008 рік викладачами кафедри фізики видано 18 навчальних посібників і підручників (10 із них мають гриф Міністерства освіти і науки України), загальний тираж яких становить 18750 примірників.
Значний позитив у стимулюванні студентів до вивчення курсу фізики має організація фізичних олімпіад. З 1984 по 1988 роки на базі кафедри фізики Львівської політехніки проводились Всесоюзні фізичні олімпіади студентів технічних вузів всього СРСР, на які приїздили студентські делегації всіх 15 республік. І в нинішній час, в кінці кожного року проводяться університетські фізичні олімпіади, в яких приймають участь всі бажаючі різних напрямів підготовки. Переможці олімпіади відповідно нагороджуються адміністраціями інститутів.
Слід відмітити, що немало важливе значення в удосконаленні викладання та навчання фізики має проведення науково-методичних конференцій. У жовтні 1999 року кафедра фізики провела Всеукраїнську науково-методичну конференцію «Актуальні проблеми викладання та навчання фізики у вищих освітніх закладах», в якій прийняли участь викладачі з понад 20 ВУЗ-ів України, а в жовтні 2002 року кафедра провела ІІ-у Міжнародну науково-методичну конференцію «Актуальні проблеми викладання та навчання фізики у вищих освітніх закладах», в якій прийняли участь викладачі з 30 ВУЗ-ів України та Польщі, декількох ліцеїв та коледжів. На цій конференції було виголошено 77 доповідей, в яких було висвітлено найважливіші досягнення і проблеми з методики викладання і навчання фізики в освітніх закладах.
На протязі всього часу існування кафедри фізики відбувалось поєднання навчального процесу і науково-дослідницької роботи. Визначним науковим дослідником на кафедрі у 50-70 роки ХІХ ст.. був проф. Ф. Стшелецький. Він перший аналітично обґрунтував фігури Ліс сажу. Наступник проф. Ф. Стшелецького А. Вітковський був видатним дослідником реальних газів. Одним з перших дослідників явища броунівського руху був проф. Л. Бодашевський.
Надзвичайно широкий спектр наукових досліджень професора кафедри фізики К. Оліярського. Він проводив дослідження електричних осциляцій, проходження змінних струмів через електроліти, запропонував новий спосіб визначення малих електричних опорів, дав наукові обґрунтування термодинаміки видовжень пружних тіл.
Доктор Т. Годлевський, який завідував ІІ-ю кафедрою фізики, проводив дослідження над електролізом речовин, відкрив важливі колоїдні властивості радіоактивних речовин. Роботи З. Клеменсевича, опубліковані в зарубіжних журналах (в 1909 і 1926рр.), засвідчують про те, що його наукові дослідження йшли в ногу зі світовою фізичною наукою.
Ім’я професора теоретичної фізики В. Рубіновича стало відомим завдяки його дослідженням квантової теорії (так званого принципу відбору). Він працював над випромінюванням атомів, займався мультипольним випромінюванням, передбачив явище Зеємана для квадрупольного випромінювання, розшифрував спектральні лінії полярної зірки, проводив теоретичні дослідження проблеми дифракції світла.
Науково-дослідна робота на кафедрі фізики досягла особливо великих успіхів у 1950-1960 роки. В цей час кафедрою завідував професор, доктор технічних наук Андрієвський О.І. На кафедрі почала функціонувати перша у Львові електронно-мікроскопічна лабораторія, в якій проводились дослідження матеріалів з використанням дифракції електронів. В результаті цих досліджень було знайдено нові, невідомі на той час, кристалографічні симетрії селену, запропоновано нову методику побудови структурних факторів, а також побудовані моделі близького порядку ряду аморфних напівпровідників.
При активній підтримці проф. Андрієвського О.І. групі науковців, яку очолював Шнейдер А. Д. належить першість у синтезі та первинних дослідженнях твердого розчину Hg1-x Cdx Te. Результати цих досліджень відкрили принципово нові можливості у конструюванні фотоприймачів для ІЧ-області спектру. Започатковані в цій науково-дослідній групі роботи одержали подальший розвиток, а кінцеві результати досліджень відображені в захищених дисертаціях ГА. Ільчука, В. О. Українця, І.В. Курила, Ю. Г. Ахроменка, Н. А. Українець. Подальший розвиток цих досліджень привів до їх розгалуження на дві науково-дослідні групи, керівником яких є проф. Лопатинський І.Є. та проф. Ільчук Г. А.
В науковій лабораторії, яку очолював доц. Буцко М.І., проводились дослідження кристалів сполук типу Ag3BS3 (B=As, SB) та Ag3BC6 (B=Ge, Sn, Si; С=S, Se). В результаті цих досліджень встановлено, що аномально висока іонна провідність цих кристалів дає можливість розглядати їх як ефективні твердотільні джерела живлення і елементи пам’яті.
Дослідження доц. Дмитріва А. Ю. сполук сульфантимонідів свинцю знайшли практичне використання при створенні фото резисторів, елементів оптичних схем, а також терморезисторів з чутливістю 0,0050С.
В кінці 1970-х років тодішній доцент (тепер професор) Ющук С.І., та с. н. с. Юр’єв С. О. створили групу по дослідженню феритів, феритових плівок та інтерметалічних сполук методом ядерного гама-резонансу (ефекту Мьосбауера). Отримано інформацію про наявність магнітного упорядкування, характер хімічних зв’язків, електронну будову і розподіл атомів заліза в нееквівалентних кристалографічних положеннях.
Професор Скульський М. Ю., як науковець-астрофізик, є спеціалістом в області спектрального аналізу зір, перш за все в дослідженні фізики та еволюції масивних і горячих взаємодіючих подвійних зоряних систем з розвиненими навколозоряними газовими структурами. Вперше визначив маси та параметри орбіт систем Бета Ліри та RY Щита, та дослідив магнітне поле в цій системі та його вплив на характер переносу та будову навколо зоряних структур.
Науково-дослідна група, до складу якої входили професор Набитович Й. Д., доц. Чіх В.І. та Лосик М.І., проводила дослідження електрооптичних ефектів, які виникали на свіжому сколі лужногалоїдних монокристалів. Для цих досліджень було сконструйовано високовакуумні установки, прецезійну електровимірювальну апаратуру за допомогою яких проводилось багаторазове сколювання монокристалів без порушення вакууму, вивчення емісії електронів, люмінесценції, зміна заряду поверхні і т. ін. Проведено дослідження кінетики механоекзоелектронної емісії з поверхонь сколювання лужно-галоїдних монокристалів, що мають різні типи дефектів контрольованих концентрацій: аніонні і катіонні вакансії, електронні і діркові центри забарвлення.
Систематично досліджена фотостимульована екзоемісія електронів з поверхонь сколювання, одержаних у високому вакуумі для номінально чистих, легованих, адитивно і радіаційно забарвлених лужно-галоїдних кристалів.
Науково-дослідницька група доц. Лахоцького Т. В. (з ним співпрацював також інж. Теодор Дяків) проводила ґрунтовні дослідження, що стосувались світлотехніки та, зокрема, джерел світла. Результати цих досліджень впроваджено у виробництво в СКБ ламп-фар на в/о «Іскра» та Орловському заводі радіоламп.
На початку ХХІ ст. професорсько-викладацький склад та науковці кафедри працюють за такими двома напрямами. В першому напрямі (наук. керівник проф. Лопатинський І.Є.) проводяться дослідні роботи, спрямовані на отримання та дослідження властивостей монокристалів, епітаксійних гетеросистем, тонких та надтонких плівок на основі напівпровідників А2В6. Розроблені та успішно застосовуються технології синтезу та вирощування монокристалічних зразків, технологія отримання епітаксійних шарів методом ізотермічної парофазної епітаксії, технологія імпульсного лазерного осадження тонких та надтонких плівок сполук А2 В6. Ці роботи важливі для розроблення та створення стабільних, стійких, високочутливих перетворювачів інфрачервоного випромінювання, знаходять широке застосування в лазерній техніці, у приладах військової та цивільної техніки і медицині, у приладах сучасної термометрії, в аналізаторах газів та ін. Успішно проводиться співробітництво в цьому напрямі з Інститутом фізики напівпровідників ім. В.Є. Лошкарьова НАН України та інститутом фізики Жешувського університету (Республіка Польща). В складі цієї науково-дослідної групи є доценти Гончар Ф. М., Андрійко А. М., Баран С. Р., Романюк М. М., Чіх В.І., Юречко Р. Я. та старші наукові співробітники Рудий І.О. і Фружинський М. С.
Тематика досліджень другого напряму (наук. керівник проф. Ільчук Г. А.) «Процеси паро фазного росту та бар’єрні структури». Ці роботи були започатковані ще в 1960-ті роки. Протягом останніх десяти років укладені угоди про міжнародну наукову співпрацю з Університетом м. Камеріно (Італія), Гданською політехнікою (Польща), Фізико-технічним інститутом ім.. А. Ф. Йоффе м. Санкт-Петербург (Росія). У 2006 році вперше в історії кафедри фізики спільно з кафедрою органічної хімії укладено міжнародний (Республіка Тайвань) контракт на виконання наукових досліджень «Суперконденсатор». Його успішне виконання дозволило у наступних роках продовжити міжнародну наукову співпрацю. За рішенням Ради Тайванського інституту реалізовується план по випуску партії приладів. В перспективі, одночасно з проведенням фундаментальних досліджень передбачається одержання прикладних результатів в напрямі створення конкурентноспроможної технології виготовлення сонячних елементів, призначених для широкого використання у малопотужних системах неперервного автономного енергозабезпечення.
Третя науково-дослідна група (керівник докторант, канд. фіз.-мат наук, доцент Рудка М. М.) працює над отриманням та дослідженнями низькорозмірних твердотільних напівпровідників та діелектриків. Особлива увага приділяється широкозонним сильно анізотропним матеріалам шаруватої структури. Методами рентгеноструктурного та електронномікроскопічного аналізів досліджуються їх структурні властивості. Використовуючи найновіші експериментальні методи, досліджуються спектральні, оптико-люмінесцентні, електричні, магнітні і спектрально-кінетичні властивості низькорозмірних матеріалів. Результати досліджень можуть бути використані в фундаментальній теорії фізики твердого тіла, фізиці напівпровідників та діелектриків, матеріалознавстві, нанотехнології і нанофізиці, в створенні матеріалів з наперед заданими характеристиками, сенсорах, детекторах іонізаційного та ультрафіолетового випромінювання, аналізаторах випромінювання, фото- та рентгеночутливих давачах, фотоперетворювачах, в матеріалах для оптичного, фотоелектричного, голографічного запису інформації, безсрібній фотографії та пошуку альтернативних джерел енергії. До складу наукової групи входять доценти Кравчук І.М., Лахоцький Т. В., Франів О. В., Рибак О. В., Токарівський М. В., Білинський Ю. М., Бандрівчак І.В., Харамбура С. Б. У рамках наукового напряму діяльності кафедри фізики наукова група працює над виконанням науково-дослідної роботи «Синтез і дослідження фізичних властивостей низькорозмірних матеріалів шаруватої структури».
За останні 20 років викладачі і науковці кафедри прийняли активну участь у 26 міжнародних конференціях, які проходили у 15 країнах світу. Шість викладачів кафедри пройшли стажування у провідних наукових центрах США, Чехії та Німеччини.
Найважливіші результати наукових досліджень співробітниками опубліковані в 186 статтях в провідних зарубіжних та вітчизняних журналах, отримано понад 70 авторських свідоцтв та патентів.
Йдучи на зустріч 165-м роковинам, колектив кафедри віддає пошану і висловлює вдячність всім, хто працював на кафедрі впродовж цих довгих років. Неможливо перечислити імена сотень лаборантів, техніків, інженерів, асистентів, доцентів і професорів, котрі своєю жертовною невтомною працею сприяли творенню історії фізичних кафедр, а за одне і історії Львівської політехніки.
Добрі традиції у навчальній, науково-методичній і науковій роботі, які були закладені попередниками, нинішній колектив кафедри фізики продовжує, розвиває і примножує.
