„Fizika 2 - Villamosmérnöki alapszak” változatai közötti eltérés
(→Tárgy adatok (2019. őszi félév - vizsgakurzus)) |
(→Számolási gyakorlatok) |
||
| 181. sor: | 181. sor: | ||
==Számolási gyakorlatok== | ==Számolási gyakorlatok== | ||
| − | *[[Media: | + | *[[Media:Fiz2_Gyakorlatok_beosztasa_2019-20_tavasz_a.pdf|Gyakorlatvezetők]] |
A lap 2020. február 9., 11:08-kori változata
Tárgy adatok (2020. tavaszi félév)
- Előadók: Márkus Ferenc (TTK Fizika Tanszék) és Sarkadi Tamás (TTK Atomfizika Tanszék)
- Tantárgykód: TE11AX22
- Követelmények: 2/1/0/v
- Részletes követelményrendszer
- Kredit: 4
- Nyelv: magyar
- Félévközi számonkérések:
- Nagy zh:
- PótNagy zh:
- PótKis zh:
- PótpótNagy vagy PótPótKis zh:
- Félév végi jegy: írásbeli vizsga
- A vizsga menete:
A 8.00 órai kezdés azt jelenti, hogy a vizsgalap a padon van és hozzá lehet kezdeni a kidolgozáshoz.
A vizsgaterembe legkésőbb 7.55-kor lehet belépni. Belépéskor a mobiltelefonokat és egyéb kommunikáló eszközöket a táskába, kabátba kell betenni. A táskát, kabátot a fogasokra, illetve a padsorok végében a falhoz kell elhelyezni. Ezt követően az ülésrendnek megfelelően mielőbb le kell ülni. A belépéssel egyidőben megkezdődik a vizsga, tehát nem lehet írott dolgokat lapozgatni, egymással beszélgetni, és egyáltalán bármivel a vizsgakezdést akadályozni. A dolgozatokat 8 óra előtt egy-két perccel elkezdjük kiosztani, azért, hogy a dolgozatírás 8 órakor megkezdődhessen és 10 órakor befejeződhessen.
A vizsga során íróeszközöket használhatnak, és személyi azonosítóval igazolják magukat.
A tantárgy célkitűzése
A Fizika tantárgy célja a mérnökképzésben kettős. Egyrészt meg kell ismertetni a hallgatóságot azokkal a fizikai törvényekkel és összefüggésekkel, amelyek a konkrét műszaki problémák megoldásának az elvi hátterét adják. Másrészt ezek a törvények (és elvek) általánosságuknál fogva maghatározzák az adott kor modern természettudományos világképét is, így ennek kialakítása ugyancsak fontos feladat a mérnökképzés folyamatában. Mindez alapvetően hozzájárul a műszaki értelmiség társadalmi hitelének és tudományos presztízsének megalapozásához.
A Fizika 2 a "Hudson-Nelson: Útban a modern fizikához" tankönyv fejezeteit követi.
A tantárgy keretében tárgyalt elektrodinamika, speciális relativitás és kvantummechanika csak az általános ismeretek közlésére szorítkozik. Itt elsősorban az axiomatikus felépítést és annak tapasztalati megalapozását kell megtanítani. A jelenségcentrikus képzést valamennyi előadásnál 10-15 perc tárgyhoz tartozó példafeladat bemutatása, video vagy demonstráció segíti.
A tantárgy részletes tematikája
- 1. előadás
- KÍSÉRLETEK: Kísérletek elektroszkóppal. Dörzsöléses elektromosság. Elektromos megosztás. Töltések elhelyezkedése szigetelőkön és vezetőkön. Csúcshatás. Van de Graaff generátor. Elektromos mező kimutatása ricinusolajban lévő grízszemekkel. Coulomb mérleg.
- AZ ELŐADÁS ANYAGA
- A COULOMB TÖRVÉNY ÉS AZ ELEKTROMOS ERŐTÉR: Elektrosztatikus erők. Vezetők és szigetelők. A Coulomb törvény. Az elektromos erőtér. Az elektromos dipólus. Folytonos töltéseloszlások által létrehozott elektromos erőterek.
- Hudson-Nelson: pp. 567-589
- 2. előadás
- AZ ELŐADÁS ANYAGA
- GAUSS TÖRVÉNYE: Az elektromos fluxus. A Gauss törvény. A Gauss törvény és az elektromos vezetők.
- AZ ELEKTROMOS POTENCIÁL: Az elektromos potenciál. A potenciál gradiense. Ekvipotenciális felületek.
- Hudson-Nelson: pp. 595-609; 613-631
- 3. előadás
- KÍSÉRLETEK: Töltött kondenzátor energiája. Erőhatások dielektrikumokban. Leideni palack.
- AZ ELŐADÁS ANYAGA
- KONDENZÁTOR ÉS AZ ELEKTROMOS ERŐTÉR ENERGIÁJA: A kapacitás fogalma. Kondenzátorok kapcsolása. Dielektrikumok. A kondenzátor energiája. Az elektromos erőtér energiája.
- Hudson-Nelson: pp. 635-650
- 4. előadás
- KÍSÉRLETEK: Kondenzátor feltöltése és kisütése.
- AZ ELŐADÁS ANYAGA
- AZ ELEKTROMOS ÁRAM ÉS AZ ELLENÁLLÁS: Az elektromotoros erő. Az elektromos áramsűrűség és az elektromos áram. Az elektromos vezetőképesség és ellenállás. Az Ohm törvény differenciális alakban. A Joule törvény. Az RC-körök (kondenzátor feltöltése és kisütése).
- Hudson-Nelson: pp. 655-669
- 5. előadás
- KÍSÉRLETEK: Mágneses erővonalak kimutatása vasreszelékkel. Oersted kísérlet. Mágneses térben lévő áramjárta keretre ható erők. Párhuzamos vezetők mágneses kölcsönhatása. Faraday motor.
- AZ ELŐADÁS ANYAGA
- A MÁGNESES ERŐTÉR: A mágneses erőtér. Töltött részecskék mozgása mágneses erőtérben. A Lorentz-erő. A mágneses térben levő áramvezetőre ható erő. Áramjárta keretre ható erők, a mágneses dipólus fogalma.
- 6. előadás
- AZ ELŐADÁS ANYAGA
- A MÁGNESES ERŐTÉR FORRÁSA: A Biot-Savart törvény. Az Ampere törvény.
- 7. előadás
- KÍSÉRLETEK: Cseppfolyós nitrogén diamágnessége, cseppfolyós oxigén paramágnessége. Mágneses hiszterézis. Ferromágneses domének bemutatása.
- AZ ELŐADÁS ANYAGA
- AZ ANYAG MÁGNESES TULAJDONSÁGAI: Az anyagok mágneses tulajdonságai. A mágneses térerősség és a mágneses indukcióvektor. A mágneses hiszterézis.:
- 8. előadás
- KÍSÉRLETEK: Faraday-féle törvény bemutatása, nyugalmi és mozgási indukció. Lenz törvény szemléltetése lengő gyűrűvel, fémcsőben mozgó mágnessel- Transzformátorok. Zenélő teáskanna. Elektromos jelek átvitele indukciós csatolással.
- AZ ELŐADÁS ANYAGA
- A FARADAY TÖRVÉNY ÉS AZ INDUKTIVITÁS: A Faraday törvény. A mágneses fluxus. A Lenz törvény. Az örvényáramok. Az önindukció. A kölcsönös indukció. Transzformátorok. Az önindukciós tekercs energiája. RL áramkörök (tekercs bekapcsolása és kikapcsolása).
- 9. előadás
- KÍSÉRLETEK:Állóhullámok Lecher drótpáron. Dipólus antenna sugárzása. Mikrohullámú optika. Kísérletek mikrohullámú sütővel.
- AZ ELŐADÁS ANYAGA
- ELEKTROMÁGNESES HULLÁMOK: Az eltolási áram. A Maxwell-egyenletek rendszere. Az elektromágneses hullámok, hullámegyenlet, polarizáció.
- 10. előadás
- AZ ELŐADÁS ANYAGA
- ELEKTROMÁGNESES HULLÁMOK: Elektromágneses hullámok keltése. Elektromágneses hullámok energiája és impulzusa.
- 11. előadás
- KÍSÉRLETEK: Interferencia laser fénnyel. Michelson interferométer bemutatása. Newton gyűrűk. Diffrakció bemutatása optikai padon.
- AZ ELŐADÁS ANYAGA
- Huygens-Fresnel elv. Diffrakció. Elhajlás résen. Elhajlás rácson. Röntgen-diffrakció.
- 12. előadás
- KÍSÉRLETEK: Franck-Hertz kísérlet (az atomi energiaszintek kimutatása). Fényelektromos jelenség. Fényspektrum analizálás különböző fényforrások esetén. Interferencia létrehozása elektronokkal.
- AZ ELŐADÁS ANYAGA
- Bevezetés a modern fizikába – a kvantumos jelenségek kísérleti előzményei. Hőmérsékleti sugárzás. A feketetest-sugárzás spektruma. A feketetest sugárzás különböző értelmezései. Planck elmélet. Fényelektromos hatás. Compton-effektus. Az elektromágneses sugárzás „kettős természete”. Részecskék hullámtermészete. Atommodellek. Korrespondencia-elv. A de Broglie-hullámok. A Davisson-Germer-kísérlet.
- 13. előadás
- AZ ELŐADÁS ANYAGA
- Schrödinger-féle hullámegyenlet. A hullámfüggvény fizikai jelentése. Alagúteffektus. Határozatlansági elv. Komplementaritási elv. A hidrogénatom kvantumállapotai. A Pauli-féle kizárási elv és az elemek periódusos rendszere. Az elektron spin.
- 14. előadás
- AZ ELŐADÁS ANYAGA
- Alkalmazott kvantummechanika a pásztázó alagútmikroszkóptól a kvantuminformatikáig.
Számolási gyakorlatok
- 1. Gyakorlat
- 2. Gyakorlat
- 3. Gyakorlat
- 4. Gyakorlat
- 5. Gyakorlat
- 6. Gyakorlat
- 7. Gyakorlat
