„Szemléletes relativitáselmélet - szabadon választható tantárgy” változatai közötti eltérés

A Fizipedia wikiből
(Kiegészítő anyagok, elektronikus jegyzetek:)
 
(2 szerkesztő 95 közbeeső változata nincs mutatva)
1. sor: 1. sor:
[[Kategória:Szerkesztő:Markus]]
+
[[Kategória:Szerkesztő:Bokor]]
 
[[Kategória:Vegyészmérnök képzés]]
 
[[Kategória:Vegyészmérnök képzés]]
 
[[Kategória:Fizika Tanszék]]
 
[[Kategória:Fizika Tanszék]]
6. sor: 6. sor:
  
  
== Tantárgyi adatok ==
+
= Ajánlott könyvek és elektronikus jegyzetek: =
*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 ==
+
  
 +
== Ajánlott könyvek: ==
  
 
S. Bais: A Very Special Relativity, Harvard University Press 2007.
 
S. Bais: A Very Special Relativity, Harvard University Press 2007.
44. sor: 14. sor:
 
E. F. Taylor – J. A. Wheeler: Téridőfizika, Typotex 2006.
 
E. F. Taylor – J. A. Wheeler: Téridőfizika, Typotex 2006.
  
Hraskó P.: A relativitáselmélet alapjai, Typotex 2009.
+
== Kiegészítő anyagok, elektronikus jegyzetek: ==
 
+
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 ==
+
 
+
A speciális relativitáselmélet bemutatása geometriai diagramokkal (2013).
+
 
+
A Lorentz-transzformáció levezetése.
+
 
+
Egyenletes sajátgyorsulással mozgó tömegpont világvonala.
+
 
+
Az elektromágneses és az akusztikus Doppler-effektus (Fiz. Szemle 2008).
+
 
+
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).
+
* [[Media:1 specrel geo magyar8.pdf|A speciális relativitáselmélet bemutatása geometriai diagramokkal.]]
  
Lucky Luke - Az ember, aki gyorsabban lő, mint az árnyéka (Fiz. Szemle 2014).
+
* [[Media:1 specrel geometria_abrak4.pdf|A speciális relativitáselmélet bemutatása geometriai diagramokkal - ábrák.]]
  
Ikerparadoxon videóüzenettel (2014).
+
* [[Media:Doppler.pdf|Az elektromágneses és az akusztikus Doppler-effektus (Fiz. Szemle 2008).]]
  
Wigner-rotáció, Thomas-precesszió (2014).
+
* [[Media:1b Lorentz levezetés.pdf|A Lorentz-transzformáció levezetése.]]
  
 +
* [[Media:paradoxonok2.pdf|Paradoxonok és egyéb szemléltető példák.]]
  
 +
* [[Media:Urashima.pdf|Urasima Taró legendája.]]
  
 +
* [[Media:ikerparadoxon_gyorsulas.pdf|Az ikerparadoxon és a gyorsulás (Fiz. Szemle 2012).]]
  
 +
* [[Media:ikerparadoxon_videouzenettel.pdf|Ikerparadoxon videóüzenettel (2016).]]
  
 +
* [[Media:egyenletesgyorsulas2.pdf|Egyenletes sajátgyorsulással mozgó tömegpont világvonala.]]
  
 +
* [[Media:egyenletesgyors3.pdf|Egyenletes sajátgyorsulással mozgó tömegpont (előadásdiák).]]
  
 +
* [[Media:fogocska3.pdf|Relativisztikus fogócska (Fiz. Szemle 2012).]]
  
 +
* [[Media:LuckyLuke.pdf|Lucky Luke - Az ember, aki gyorsabban lő, mint az árnyéka (Fiz. Szemle 2014).]]
  
 +
* [[Media:Terrell_jegyzetekkel.pdf|Látható-e a hosszkontrakció?]]
  
 +
* [[Media:utkozesek.pdf|Ütközések elemzése energia-impulzus diagramokkal (Fiz. Szemle 2011).]]
  
 +
* [[Media:sebessegtranszf.pdf|A Lorentz-sebességtranszformáció energia-impulzus diagramokkal (Fiz. Szemle 2011).]]
  
 +
* [[Media:relraketa.pdf|A relativisztikus rakéta (Fiz. Szemle 2011).]]
  
 +
* [[Media:relraketa_foton.pdf|A relativisztikus rakéta (a fotonrakétával kiegészítve) (Eur. J. Phys. 2019).]]
  
=== Hullámok ===
+
* [[Media:energia-impulzus-diagram.pdf|Az energia-impulzus diagram - ábrák.]]
* 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 ===
+
* [[Media:Wigner_Thomas4.pdf|Wigner-rotáció, Thomas-precesszió (2015).]]
* 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 ===
+
* [[Media:Wigner_Thomas_ea2.pdf|Wigner-rotáció, Thomas-precesszió - összefoglaló.]]
* 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 ===
+
* [[3D szemléltető ábra a Wigner-rotáció megértéséhez]]
* 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 ===
+
* [[Media:autokerek.pdf|Milyen alakú egy száguldó autó kereke?]]
* 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.
+
  
 +
* [[Media:gravitaciorol-abrak3.pdf|Mi a gravitáció? + Vektorok párhuzamos eltolása - ábrák.]]
  
== Az előadások anyaga letölthető formátumban ==
+
* [[Media:gravitaciorol1.pdf|A gravitációról I. (Fiz. Szemle 2014).]]
  
* [[Media:modern_fizika_1_20140914.pdf|Rugalmas hullámok 1.]]
+
* [[Media:gravitaciorol2.pdf|A gravitációról II. (Fiz. Szemle 2014).]]
* [[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:paralleltranszport1.pdf|Vektorok párhuzamos eltolása I. (Fiz. Szemle 2011).]]
  
* [[Media:modern_fizika_1_resz_20140914.pdf|Rugalmas hullámok]]
+
* [[Media:paralleltranszport2.pdf|Vektorok párhuzamos eltolása II. (Fiz. Szemle 2011).]]
* [[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:metrika5.pdf|Metrika, Gauss-görbület, Riemann-tenzor - összefoglaló]]
  
* [[Media:Laborlatogatas_2013_oszi_felev_beszamolo.pdf|Laborlátogatás 2013. november 21., december 3., 4.]]
+
== Példák a vizsgára készüléshez: ==
* [[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:vizsgafeladatok_lista2.pdf|A vizsgára kidolgozandó feladatok listája]]
  
* [[Media:statisztika_2012_oszi_felev.pdf|Statisztika a 2012. őszi félév eredményeiről]]
+
* [[Media:nevsor_vizsgafel2.pdf|A hallgatók névsora és a vizsgafeladatok]]
* [[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 jelenlegi, 2020. augusztus 26., 20:51-kori változata



Tartalomjegyzék

Ajánlott könyvek és elektronikus jegyzetek:

Ajánlott könyvek:

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

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

Kiegészítő anyagok, elektronikus jegyzetek:

Példák a vizsgára készüléshez: