Fizika M1 - Gépészmérnöki mesterszak

2015. őszi félév

A Fizika M1 tárgy a modern szilárdtestfizikai és anyagtudományi ismereteket számos alkalmazáson keresztül mutatja be. Az előadások során kvantummechanikai jelenségek és ezek értelmezése is előkerül: ezek megkerülhetetlenek a kristályos anyagok elektromos, optikai és mágneses tulajdonságainak megértéséhez. Lézerfizikai jelenségek és eszközök, mágneses- és piezo-szenzorok, valamint korszerű nanotechnológiai eljárások témakörében érdekes kísérletek lesznek bemutatva.

2014. őszi félév

A Fizika M1 tárgy új felépítése a kvantummechanikára épülő modern szilárdtestfizikai és anyagtudományi ismereteket számos alkalmazáson keresztül mutatja be. Az előadások során csak fokozatosan épül fel az a matematikai apparátus, amely lehetővé teszi a kristályos anyagok elektromos, optikai és mágneses jelenségeinek leírását, valamint az új nanofizikai eszközök és nanotechnológiai eljárások megértését.

1-ZH pontszámok. Értékelés: Gauss-görbe illesztés, valamint az eredmények korrelációja a jelenléttel
2-ZH pontszámok. Értékelés: Gauss-görbe illesztés.
ZH-k összesítése + érdemjegy . Az első pótláson szerzett eredmény sárgával, a második pótláson szerzett eredmény pedig kékkel van kiemelve. A harmadik számoszlop a 70% feletti látogatás után kapott +10 pont, ami az érdemjegy megállapításnál az első kettő átlagához adódik. Az érdemjegynél 0 szerepel azoknál, akik az egyik vagy mindkét zh-t kihagyták)

Ajánlott olvasmány:
Kivonatok "bevezető" kvantummechanika jegyzetből
Jelenségek, eszközök:
Nanofizika tudásbázis
Wikipedia szócikkek: STM, AFM, electron_microscope

Szilárdtestfizika szakkönyv (széles területet átfogó mű, egyes fejezeteibe érdemes beleolvasni):
Sólyom Jenő: A modern szilárdtestfizika alapjai I-II (második kiadás), Eötvös Kiadó, Budapest (2009).
Kvantummechanika tankönyvek (az előadás által érintett fejezetekbe érdemes beleolvasni):
Geszti Tamás - Kvantummechanika.
Kivonatok "haladó" kvantummechanika jegyzetből

Az előadások kivonatai (jelszó ismeretében) letölthetőek az előadás címén keresztül. Ezeket érdemes kinyomtatni, majd az előadáson erre jegyzetelni. A kivonatok önmagukban nem elegendőek az előadások megértéshez, ahhoz a szóban elhangzó magyarázatokat is hallani kell – ezért érdemes előadásra járni.

1. A kvantumfizika anyagtudományi és nanotechnológiai jelentősége (bevezető előadás)
2. Elektromágneses hullámok, a foton fogalma – CCD kamera, THz lézer, fotoelektron spektroszkópia-1
3. Elektron-hullámok – elektronmikroszkóp – elektron-litográfia,Fowler-Nordheim tunneling
4. Szilárd testek szerkezete I. – kristályos és amorf anyagok szerkezetvizsgálatának elmélete
5. Lézerek – atomok gerjesztései, koherens optikai erősítő, optikai rezonátorok,sávszélesség, módusok, lézer típusok
6. Szilárd testek szerkezete II. - szerkezetvizsgálati módszerek, szimmetriák és szimmetriák hiánya, piezoelektromosság,
7. Kristályok dinamikája, a fonon fogalma – rácsrezgések, fajhő, hővezetés
8. Szilárd testek elektronszerkezete – fémek-félvezetők-szigetelők
9. Fémek és félvezetők vezetési jelenségei – vezetőképesség, optikai tulajdonságok
10. Nanoelektronika – ballisztikus és mezoszkópikus transzport, félvezető heteroátmenetek, kvantum-pötty
11. Szenzorok – elvek és technológiák
12. Mágnesség – mágneses csatolások, ferromágneses anyagok, spintronika
13. Szilárdtestfizikai jelenségek és alkalmazások, összefoglalás + érzékeny detektálási módszerek bemutatása (PSD)
14. Szupravezetés, szupravezető eszközök – kísérletek bemutatása + CERN, SQUID, Maglev trains

A tárgy adatai

• Előadó: Mihály György(TTK Fizika Tanszék)
• Tantárgykód: BMETE15MX27
• Követelmények: 2/0/0/f
• Kredit: 2
• Nyelv: magyar
• Félévközi számonkérések:

A félév során két zárthelyi dolgozat lesz:

• 2014. október 16, 18-20 óra. HELYSZÍN: ABC szerint A-tól O-ig KF51 terem, P-től -Zs-ig K155 terem.
  
• 2014. december 4, 18-20 óra. HELYSZÍN: ABC szerint A-tól O-ig KF51 terem, P-től -Zs-ig K155 terem.
  

PótZH (kizárólag az egyik zárthelyi dolgozat javítására):

• 2014. december 11, 18-20 óra K234 és K155 terem.

BETEKINTÉS: december 12. (péntek) 16:00-16:30, F épület III. lépcsőház, 2. emelet 13-as terem.

A zárthelyi dolgozatok egyenként 40% fölötti eredmény esetén eredményesek. Két sikertelen zárthelyi dolgozat esetén (a TVSZ. 14. § 1a. pontjával összhangban) félévközi jegy nem szerezhető. A pótpót zh dőpontja: december 15, 10-12 KF38 terem.

Tiszteletben tartjuk a 1/2013. (I. 30.) sz. dékáni utasítást, mely értelmében, ha egy hallgató a zárthelyi írásakor meg nem engedett eszközt használ, elégtelent kap az egész tantárgyból és a féléve érvénytelen.

• Félévközi jegy

Az előadásokon jelenléti ívet vezetünk. Azok esetében, akik a foglalkozások 70%-án jelen voltak, az érdemjegy megállapításánál a két (egyenként eredményes) zárthelyi átlagához 10%-ot hozzáadunk, egyébként a zárthelyik átlagával számolunk.
2 (elégséges) 40% -
3 (közepes) 55% -
4 (jó) 70% -
5 (jeles) 85% -

A tantárgy célkitűzése

A tárgy célja a korszerű természettudományos világszemlélet kialakítása; a modellalkotási készség fejlesztése. Olyan egyetemi szintű fizikai ismeretek elsajátítása, amelyek feltétlenül szükségesek a szaktárgyak megalapozásához, valamint elengedhetetlenek a XXI. századi technika világában eligazodni és alkotni akaró mérnök munkájához.