„Szemléletes relativitáselmélet - szabadon választható tantárgy” változatai közötti eltérés

A Fizipedia wikiből
1. sor: 1. sor:
[[Kategória:Szerkesztő:Markus]]
+
[[Kategória:Szerkesztő:Bokor]]
 
[[Kategória:Vegyészmérnök képzés]]
 
[[Kategória:Vegyészmérnök képzés]]
 
[[Kategória:Fizika Tanszék]]
 
[[Kategória:Fizika Tanszék]]
58. sor: 58. sor:
 
* [[Media:1 specrel geometria.pdf|A speciális relativitáselmélet bemutatása geometriai diagramokkal (2013).]]
 
* [[Media:1 specrel geometria.pdf|A speciális relativitáselmélet bemutatása geometriai diagramokkal (2013).]]
  
A Lorentz-transzformáció levezetése.
+
* [[Media:Lorentz.pdf|A Lorentz-transzformáció levezetése.]]
  
Egyenletes sajátgyorsulással mozgó tömegpont világvonala.
+
* [[Media:egyenletesgyorsulas.pdf|Egyenletes sajátgyorsulással mozgó tömegpont világvonala.]]
  
Az elektromágneses és az akusztikus Doppler-effektus (Fiz. Szemle 2008).
+
* [[Doppler.pdf|Az elektromágneses és az akusztikus Doppler-effektus (Fiz. Szemle 2008).]]
  
 
Ütközések elemzése energia-impulzus diagramokkal (Fiz. Szemle 2011).
 
Ütközések elemzése energia-impulzus diagramokkal (Fiz. Szemle 2011).
91. sor: 91. sor:
  
 
Wigner-rotáció, Thomas-precesszió (2014).
 
Wigner-rotáció, Thomas-precesszió (2014).
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
=== Hullámok ===
 
* A hullámegyenlet leszármaztatása a homogén izotróp rugalmas közegben terjedő hullám esetére. Transzverzális és longitudinális hullámok. Az általános megoldás. Harmonikus hullámok. Transzverzális és longitudinális zavar terjedése húrban. Interferencia. Állóhullámok. Rezgési módusok.
 
 
=== Elektromágneses hullámok ===
 
* Maxwell-egyenletek. A hullámegyenlet levezetése. Üregbe zárt elektromágneses tér, rezonátorok. Skalár- és vektorpotenciálok (klasszikus és kvantumelektrodinamikai vonatkozások.) Dipólsugárzás.
 
* A Maxwell-egyenletek alakja homogén, izotróp szigetelőkben monokromatikus síkhullámra, elliptikusan poláros, síkban poláros és cirkulárisan poláros hullám, fényvisszaverődés és törés, teljes visszaverődés a hullámoptikában. Evanenszcens hullámok.
 
* Interferencia. Interferenciatag, az interferencia feltételei, elhajlás rácson, elhajlás résen, felbontóképesség, Fresnel-féle zónák, zónalencse. A geometriai optika, mint a hullámoptika határesete.
 
 
=== Speciális relativitáselmélet ===
 
* Éter-hipotézis, Michelson-féle interferométer és kísérlet. A speciális relativitás elve. Relativisztikus kinematika: Lorentz-transzformáció, egyidejűség, okság, idő-dilatáció, távolság-kontrakció, sebesség-transzformáció.
 
* Relativisztikus dinamika, kölcsönhatás törvénye, tömeg, impulzus, Newton II. törvényének relativisztikus alakja, az energia, nyugalmi energia, sajátenergia. Részecskegyorsítók, atommagfizika, nukleáris energiatermelés.
 
 
=== Kvantummechanika ===
 
* Kísérleti előzmények (az atomok színképe, Franck-Hertz-kísérlet, hőmérsékleti sugárzás, fényelektromosság. Bohr-modell). Intenzitás vs. valószínűség. Anyaghullám, de Broglie hullámhossz. Hamilton-elv, Lagrange-Hamilton-formalizmus, kanonikus egyenletek, kanonikusan konjugált változók, fázistér. A fizikai mennyiségek mint operátorok, sajátértékek, sajátfüggvények. Heisenberg-féle felcserélési törvények. A Schrödinger-egyenlet.
 
* A harmonikus oszcillátor, impulzusnyomaték, potenciálvölgy, a hidrogénatom. A spin. A dinamikai egyenlet: időtől függő Schrödinger-egyenlet. Az állapotfüggvény fizikai jelentése. A Heisenberg-féle határozatlansági összefüggések. Ehrenfest-tétel. Alkalmazások: alagúteffektus, alfa-bomlás, alagút-mikroszkóp, elektronmikroszkóp. Relativisztikus kvantumelméletek. Antianyag.
 
 
=== Laborlátogatások ===
 
* Ennek keretén belül a hallgatóság közvetlen betekintést nyerhet a különböző legújabb alkalmazási és kutatási területekbe. Az érintett témák változatosak, és félévenként változnak. Az eddigi laborok témái voltak: tanreaktor; elektronspin-rezonancia spektroszkópia; atomi és molekuláris nanoszerkezetek vizsgálata; repülési idő és tömeg-spektroszkópia; magneto-optika; holográfia; anyag és felülettudományi problémák; lézerek és alkalmazásaik.
 
 
 
== Az előadások anyaga letölthető formátumban ==
 
 
* [[Media:modern_fizika_1_20140914.pdf|Rugalmas hullámok 1.]]
 
* [[Media:Modern_fizika_2_a_20140928.pdf|Elektromágneses hullámok 2. a]]
 
* [[Media:Modern_fizika_2_b.pdf|Elektromágneses hullámok 2. b]]
 
* [[Media:Modern_fizika_2_c.pdf|Elektromágneses hullámok 2. c]]
 
* [[Media:Modern_fizika_2_d.pdf|Elektromágneses hullámok 2. d]]
 
* [[Media:Modern_fizika_3_a.pdf|Speciális relativitás elmélet 3. a]]
 
* [[Media:Modern_fizika_3_b.pdf|Speciális relativitás elmélet 3. b]]
 
* [[Media:Modern_fizika_4_a.pdf|Kvantummechanika 4. a]]
 
* [[Media:Modern_fizika_4_b.pdf|Kvantummechanika 4. b]]
 
* [[Media:Modern_fizika_4_c.pdf|Kvantummechanika 4. c]]
 
* [[Media:Modern_fizika_4_d.pdf|Kvantummechanika 4. d]]
 
 
== Előadásvázlat ==
 
 
* [[Media:modern_fizika_1_resz_20140914.pdf|Rugalmas hullámok]]
 
* [[Media:modern_fizika_2_resz_20140928.pdf|Elektromágneses hullámok]]
 
* [[Media:modern_fizika_3_resz.pdf|Speciális relativitáselmélet]]
 
* [[Media:modern_fizika_4_resz.pdf|Kvantummechanika]]
 
 
== A laborlátogatások beszámolói ==
 
 
* [[Media:Laborlatogatas_2013_oszi_felev_beszamolo.pdf|Laborlátogatás 2013. november 21., december 3., 4.]]
 
* [[Media:Laborlatogatas_2012_oszi_felev_beszamolo.pdf|Laborlátogatás 2012. november 21.]]
 
* [[Media:Laborlatogatas_2012_tavaszi_felev_beszamolo.pdf|Laborlátogatás 2012. április 18.]]
 
* [[Media:Laborlatogatas_2011_oszi_felev_beszamolo.pdf|Laborlátogatás 2011. november 23.]]
 
 
== Félévenkénti statisztikák ==
 
 
* [[Media:statisztika_2012_oszi_felev.pdf|Statisztika a 2012. őszi félév eredményeiről]]
 
* [[Media:statisztika_2012_tavaszi_felev.pdf|Statisztika a 2012. tavaszi félév eredményeiről]]
 
* [[Media:statisztika_2011_oszi_felev.pdf|Statisztika a 2011. őszi félév eredményeiről]]
 

A lap 2015. március 24., 12:27-kori változata



Tartalomjegyzék

Tantárgyi adatok

  • Szabadon választható tárgy a BME bármely karának hallgatói részére.
  • Előadó: Dr. Bokor Nándor (TTK Fizika Tanszék)
  • Tárgykód: BMETE11AX38
  • Követelmények: 2/0/0/v
  • Kredit: 2
  • Nyelv: magyar
  • Félév végi számonkérés: szóbeli vizsga


A tárgy tematikája

A sík téridő geometriája. A fénysebesség állandóságának csillagászati bizonyítékai.

Speciális relativitáselmélet (események, idődilatáció, hosszkontrakció, Doppler-effektus, impulzus- és energiamegmaradás) geometriai diagramokkal. Relativisztikus rakéta. 3D pálcikamodell a Wigner-rotáció és Thomas-precesszió megértéséhez.

Neil Armstrong X. (2030-2530), űrhajós, élt 85 évet.

Paradoxonok: Ikerparadoxon-változatok (azonos gyorsulású ikrek, ikerparadoxon videóüzenettel). Pajta-pózna paradoxon. Relativisztikus Zénó és teknősbéka. A felhajtóerő paradoxona.

Látható-e a hosszkontrakció? Legfeljebb milyen hosszú lehet egy gyorsuló űrhajó? Hány év alatt tudnánk kényelmesen eljutni a látható világegyetem határáig? Lucky Luke és a tachyon-antitelefon.

A gravitációról newtoni és einsteini szemmel. Létezik-e a gravitációs erő? A gravitációs kölcsönhatás és az elektromos kölcsönhatás közötti analógia. (A „negatív tömeg“ teljesen analóg a negatív töltéssel?) A gravitációs vöröseltolódásról egyszerűen.

Párhuzamos eltolás. Görbült felületek, görbült téridő. A délirányt jelző kordé. Mi a különbség egy keleti irányt tartó és egy északi irányt tartó hajó között? Ptolemaiosznak vagy Kopernikusznak van-e igaza? (A Nap kering a Föld körül, vagy a Föld a Nap körül? Van-e egyáltalán különbség?) A metrika. Álló és a forgó fekete lyukak. A „Csillagok között“ (Christopher Nolan, 2014) fizikája. A Merkúr perihélium-vándorlása. Mi lenne a GPS-ből relativitáselmélet nélkül? A geodetikus egyenlet és az Einstein-egyenlet jelentése. Gravitációs hullámok: miért mutathatók ki fénysugarakkal? A gravitációs lencse és a borospohár.

A táguló világegyetem. Miről szól a Hubble-törvény?


Ajánlott könyvek

S. Bais: A Very Special Relativity, Harvard University Press 2007.

E. F. Taylor – J. A. Wheeler: Téridőfizika, Typotex 2006.

Hraskó P.: A relativitáselmélet alapjai, Typotex 2009.

E. F. Taylor – J. A. Wheeler: Exploring Black Holes, Addison Wesley Longman 2000.

T. Moore: A General Relativity Workbook, Univ Science Books 2012.

K. Thorne: The Science of Interstellar, W. W. Norton & Co. 2014.


Kiegészítő anyagok

Ütközések elemzése energia-impulzus diagramokkal (Fiz. Szemle 2011).

A Lorentz-sebességtranszformáció energia-impulzus diagramokkal (Fiz. Szemle 2011).

A relativisztikus rakéta (Fiz. Szemle 2011).

Vektorok párhuzamos eltolása I. (Fiz. Szemle 2011).

Vektorok párhuzamos eltolása II. (Fiz. Szemle 2011).

Az ikerparadoxon és a gyorsulás (Fiz. Szemle 2012).

Relativisztikus fogócska I. (Fiz. Szemle 2012).

Relativisztikus fogócska II. (Fiz. Szemle 2012).

A gravitációról I. (Fiz. Szemle 2014).

A gravitációról II. (Fiz. Szemle 2014).

A Hubble-törvényről (Fiz. Szemle 2014).

Lucky Luke - Az ember, aki gyorsabban lő, mint az árnyéka (Fiz. Szemle 2014).

Ikerparadoxon videóüzenettel (2014).

Wigner-rotáció, Thomas-precesszió (2014).