A t a n á r i m e s t e r s z a k s z a k m a i d i s z c i p l i n á r i s e g y s é g e DEBRECENI EGYETEM TERMÉSZETTUDOMÁNYI ÉS TECHNOLÓGIAI KAR

Átírás

1 A t a n á r i m e s t e r s z a k s z a k m a i d i s z c i p l i n á r i s e g y s é g e DEBRECENI EGYETEM TERMÉSZETTUDOMÁNYI ÉS TECHNOLÓGIAI KAR FIZIKATANÁR MESTERKÉPZÉSI SZAK (MSc) DEBRECEN

2 A t a n á r i m e s t e r s z a k s z a k m a i d i s z c i p l i n á r i s e g y s é g e Tartalomjegyzék I. Adatlap 3. oldal II. A belépés, valamint a továbblépés körülményei. Képzési kapacitás III. A képzés tanterve Tantárgyi tematikák A képzési és kimeneti követelményekben elıírt idegen nyelvi követelmények teljesítésének intézményi feltételei IV. A képzés személyi feltételei 7. oldal 9. oldal 17. oldal 34. oldal 35. oldal V. A szakképzés indításának kutatási és infrastrukturális feltételei 37. oldal 2

3 A t a n á r i m e s t e r s z a k s z a k m a i d i s z c i p l i n á r i s e g y s é g e B/I. Adatlap Felsıoktatási intézmény neve, címe: Debreceni Egyetem 4032 Debrecen, Egyetem tér 1 A képzésért felelıs kar megnevezése: Természettudományi és Technológiai Kar Az oklevélben szereplı szakképzettség megnevezése: okleveles fizikatanár A képzési idı, a félévek, valamint az oklevél megszerzéséhez szükséges kreditek száma a képzés különbözı formái szerint: 1. A ciklusokra bontott, osztott képzés alapképzési szakjaira épülı tanári szakon: (a) a két tanári szakképzettség párhuzamos megszerzésekor: 5 félév, 150 kredit A szakterületi ismeretek oklevélhez szükséges kreditjeinek száma: Fizika-X tanári szak esetén: 30 kredit X- Fizika tanári szak esetén: 50 kredit (b) csak egy tanári szakképzettség megszerzésére irányuló képzés esetén: 4 félév, 120 kredit. 2. A fıiskolai szintő tanári szakképzettség birtokában a tanári mesterfokozat és a korábbi szakképzettségnek megfeleltethetı tanári szakképzettség megszerzése esetén 2 félév, 60 kredit, a szakképzettségnek megfeleltethetı kétszakos tanári szakképzettség 3 félév, 90 kredit A szakképzettségért felelıs oktató: Dr. Pálinkás József, akadémikus, tanszékvezetı egyetemi tanár 3

4 A t a n á r i m e s t e r s z a k s z a k m a i d i s z c i p l i n á r i s e g y s é g e 8. A szakképzettség képzési és kimeneti követelményeit (szakmai KKK) tartalmazó leírás ( A 15/2006. (IV.3.)OM rendelet 4.számú melléklete alapján) A szakképzettség oklevélben szereplı - magyar nyelvő megjelölése: okleveles fizikatanár - angol nyelvő megjelölése: teacher of physics A képzés célja az alapfokozaton vagy más felsıfokú végzettség keretében szerzett szakképzettségre, illetıleg ismeretekre alapozva a közoktatásban, a szakképzésben és a felnıttképzésben az oktatási, pedagógiai, kutatási, tervezési és fejlesztési feladatokra, továbbá a tanulmányok doktori képzésben történı folytatására való felkészítés. Szakterületi ismeretek: A mechanika alaptörvényei, általánosított megmaradási tételek. A klasszikus mechanikai törvények érvényességi köre, a mechanika szerepe a természeti jelenségekben, a mindennapi életben és a technikai gyakorlatban. (pl. közlekedés, sport, játékszerek). A nemlineáris jelenségek elemi szintő értelmezése. Az energiafogalom centrális szerepe a klasszikus és a modern fizikában. A korpuszkuláris anyag, az erıterek és az energia kapcsolata. Az általánosított energia-megmaradás elve és alapvetı jelentısége a fizikai és a rokon természettudományos problémák megoldásában, illetve a természeti jelenségek széles körének magyarázatában. Folytonos közegek, gázok, folyadékok és szilárd anyagok makroszkopikus mechanikai tulajdonságai, aero- és hidrosztatika, szilárd testek rugalmas alakváltozása, hidro- és aerodinamika. A hıtan fıtételei, az entrópia makroszkopikus fogalma, termodinamikai potenciálok, irreverzibilis folyamatok, a termodinamika alkalmazása egyszerő speciális rendszerekre. A statisztikus fizika valószínőségi szemlélete, a makroszkopikus termodinamika fogalmainak és törvényeinek statisztikus értelmezése. Elektromágnesség, elektrosztatikus tér vákuumban, dielektrikumokban és vezetıkben. A statikus mágneses tér és az anyag mágneses tulajdonságai. Az elektromos áram és hatásai. A Maxwell-egyenletek vákuumban és anyagi közegben, az anyagállandók értelmezése. Az elektromágneses hullámok elmélete, hullámjelenségek, az elektromágneses hullámok energiája, Az elektromágneses spektrum. Az elektromágneses hullámok a természetben és a technikai gyakorlatban. Az elektromágneses hullámok és a korpuszkuláris anyag kölcsönhatása. Az elektromágneses sugárzások alkalmazása az orvosi diagnosztikus és terápiás eljárásokban. A relativitáselmélet alapjai, fizikai világképformáló jelentısége. Mikrofizika. A mikrofizika klasszikus elızményei. A kvantumfizika kísérleti alapjai, kvantummechanikai és a klasszikus fizikai mennyiségek kapcsolata. Magfizika. Atommag-modellek, a természetes és mesterséges radioaktivitás jelensége és alkalmazásai. Magreakciók, a magenergia alkalmazásai, nukleáris kockázatok. Az elemi részek fizikájának alapjai. A csillagászat alapjai. A klasszikus leíró csillagászat, Kepler-törvények, csillagrendszerek, csillagfejlıdés. A modern kozmológia alapjai. A modern őrkutatás elméleti és gyakorlati vonatkozásai. A társadalmi közegben értelmezett természettudomány és természettudományos kutatás, a tudósok szerepe és felelısségének kérdései a régebbi korokban és napjainkban. 4

5 A t a n á r i m e s t e r s z a k s z a k m a i d i s z c i p l i n á r i s e g y s é g e Szakmódszertani ismeretek: A mechanika tanításának tartalmi alapkérdései, az iskolai kísérletezés, a tanulók önálló kísérleti munkájának szervezése és irányítása. A fizikatantervek szükségszerően spirális felépítése, az egyes fogalmaknak, jelenségköröknek, törvényeknek a tanulók kognitív fejlıdéséhez igazodó fokozatos bıvítése és annak alkalmazása a tanításban. Jellegzetes és újratermelıdı mechanikai tévképzetek eredete és kezelése. Az energiafogalom kialakítása és a fogalom folyamatos tartalmi bıvítése az alapozó és közép szintő fizikaoktatásban. (Legyen képes a fokozatosság elvét követve meggyızıen elfogadtatni a diákokkal az általánosított energia-megmaradás elvét, és ennek sokirányú alkalmazhatóságát. Tudjon kialakítani diákjaiban józan fenntartásokat minden olyan új elmélettel szemben, amelyik ellentmondásban áll az általánosított energia-megmaradás tételével. Jellegzetes áltudományos nézetek kezelése) A folytonos közegekkel, gázokkal, folyadékokkal és szilárd anyagokkal kapcsolatos hétköznapi tapasztalatok, technikai alkalmazások és a fizikai ismeretek szoros kapcsolatának bemutatása a tanításban. Az iskolai tananyagból kimaradó témakörök élményszerő ismeretterjesztı szintő bemutatására. A hıtan általános és középiskolai tanításának alapproblémái. A statisztikus sokaságok viselkedésének törvényszerőségei, az átlagérték és az ettıl való eltérések, várható ingadozások fogalmának a diákok életkori sajátságaihoz illeszkedı elemi tárgyalása. A modellalkotás kifejlesztése és alkalmazása a középiskolában, statisztikus modelljátékok, döntésjátékok. Számítógép alkalmazása a sokelemő rendszerek vizsgálatánál. A fizikai hıtan alaptörvényeinek szerepe más természettudományokban (pl. a kémia, biológia geológia stb.). A determinisztikus és statisztikus törvények közötti fogalmi váltás nehézségei. Az elektromágnesség elméleti és gyakorlati problémái a gimnáziumi fizikatanításban. Demonstrációs kísérletek bemutatása, az iskolai mérıkísérletek kiértékelése. A fizikai ismeretek alkalmazása a mindennapi, háztartási elektromosság gyakorlati kérdéseivel (baleset-megelızés, energiatakarékosság) kapcsolatban. Az elektromágneses hullámok alapvetı jelentısége a modern technikában, a gyakorlati energetikában, valamint a kommunikációs eszközökben. A fény kettıs természete és a kérdéskörrel kapcsolatos ismeretelméleti problémák. A modern fizika (atom- és részecske-fizika, statisztikus fizika, anyagtudomány) tanításának elvi és gyakorlati problémái az alapozó és a középszintő oktatásban. A modellalkotás szerepe a fizikai megismerés folyamatában és a fizika tanításában. A klasszikus atomfizika és héjfizika szerepe más természettudományokban, kémiai és biológiai alkalmazások fizikatanítási integrációja. A mikrofizikai és makrorendszerek törvényeinek kapcsolata. Az atomenergia jelentısége a modern társadalomban, döntési kockázatok. Az atomenergiára vonatkozó új eredmények elsajátításának és az ezzel kapcsolatos társadalmi vitáknak jelentısége. A csillagászati törvények szerepe a fizika történeti fejlıdésében. Klasszikus és modern csillagászati ismeretek beillesztésére a fizika tantárgy kereteibe. Szakmódszertan tárgy keretében megjelenı, a tanítás-tanulási folyamatra vonatkozó ismeretek: - Motivációs stratégiák a fizikatanításban. Az általános és középiskolai fizika oktatás kezdıés peremfeltételei, a fizika tananyag jellegzetességei, szerkezete, vezérelvei. Fizikatanítás külföldön. 5

6 A t a n á r i m e s t e r s z a k s z a k m a i d i s z c i p l i n á r i s e g y s é g e Az induktív és deduktív szemlélető fizikaoktatás elméleti és gyakorlati kérdései a középiskolai fizika tanításában A feladat- és problémamegoldás szerepe és jelentısége a fizikai gondolkodás fejlesztésében. A kísérletezés, (demonstrációs-, mérı- és tanulókísérletek) szerepe, feladatai és gyakorlata az alapozó és középszintő oktatásban. A fizika oktatásának tárgyi feltételei (szaktanterem, szertár, labor, tankönyv, füzet stb.) szerepe és jelentısége. A fizika elméleti modelljeinek elemi, középiskolai matematikai ismeretekre építı magyarázata. A természettudományos tárgyak egybehangolása, az integrált természettudományos oktatás hazai és külföldi tapasztalatai. A diákok differenciált foglalkozásának, fejlesztésének lehetıségei a fizikatanításban. A felzárkóztatás és a tehetséggondozás speciális feladata és fórumai (iskolai szakkör, KÖMAL, regionális, országos, nemzetközi versenyek). A szakköri foglalkozások lehetıségei és az iskolán kívüli fizikai ismeretterjesztés formái és feladatai.. Multimédiás technikák ismerete és alkalmazásának lehetıségei a fizikaoktatásban a szemléltetés, kísérletezés, modellezés és a mérési adatok kiértékelése területén 6

7 B/II. A belépés, valamint a továbblépés körülményei 3. Elızményként elfogadott alapszakok, kritérium ismeretkörök és kreditértékek: a) a bemenethez feltétel nélkül elfogadott alapszakok: Fizika, gépészmérnök, energetikaimérnök, anyagmérnök. b) a bemenethez megadott feltételekkel elfogadott alapszakok, illetve kreditkövetelmények: Bármilyen az alapképzésben indított szak, az 50 kredites fizika minor szak követelményeinek teljesítése esetén. (A második tanári szakképzettséget megalapozó (BA/BSc szintő) 50 kredites szakdiszciplináris modul bemutatása a B/II./7. pontban található) 4. Az indítandó tanári mesterszak hallgatóinak a kutatás-fejlesztésre, illetve a doktori képzésre való felkészítésének, valamint a doktori képzésre való továbblépés lehetıségének bemutatása. A képzésre épülı akadémiai fizikus mesterszak és a tanárszak lehetıséget nyújt arra, hogy felsıfokú szakemberként az oktatásban, vagy a mőszaki élet bármely területén alkotó módon tudják alkalmazni szélesebb tudásukat, így nagyobb kreativitást, problémamegoldó készséget kívánó mőszaki tervezési feladatok megoldásába is bekapcsolódhassanak, egyénileg vagy csoportban kutatómunkát végezzenek. Tudásukat a doktori iskola keretében bıvítve, és megismerkedve a kutatómunka gyakorlatával, felkészülhetnek az önálló kutatói pályára. A fizika tanári mesterképzés és a doktori képzésre való továbblépés feltételei adottak, mivel az intézményben jelenleg is zajlik egyetemi fizika tanárképzés, és doktori képzés is. A Debreceni Egyetem Természettudományi Kara fizika, fizikatanár, matematikus, matematikatanár, informatikatanár, kémia, biológia és környezettudományi szakokon is tervezi MSc és tanári MSc képzés indítását. A Debreceni Egyetem a fizika területén képes a lineáris képzés minden fokozatát megvalósítani. A tehetséges hallgatók amellett, hogy megismerkednek a fizika alkotó mőveléséhez szükséges matematikai és elméleti módszerek eszköztárával, lehetıséget kapnak arra, hogy oktatói irányítással bekapcsolódjanak az egyetemen folyó szerteágazó tudományos kutatómunkába a tudományos diákköri munka, illetve diplomadolgozatuk elkészítése során. Az egyetemen 1993 óta mőködı Fizika Doktori Iskola az Atom- és molekulafizikai, Magfizika, Szilárdtest-fizika és anyagtudományi, Fizikai módszerek és interdiszciplináris alkalmazások valamint a Részecskefizika programjaiban átlagosan évi 6 új hallgatót fogadva az alapítás óta 64 doktori fokozatot adtak ki. A doktori képzésbe bekapcsolódhatnak tanárszakos MSc-t végzettek is. Korábbi években is szereztek PhD tudományos fokozatot olyan hallgatók, akiknek a disszertációjuk tartalmazta a modern fizika adott területének középiskolás interpretációját is. MAB Titkárság 7

8 5. A kiemelkedı képességő hallgatók alkalmasságát figyelı, azt elımozdító, tehetséggondozó tevékenység beépítésére vonatkozó elképzelések, ill. intézkedések bemutatása, valamint a kutatás-fejlesztésre, illetve a doktori képzésre való felkészítésnek, és a doktori képzésre való továbblépés lehetıségének bemutatása. A fizika szakos hallgatók részt vesznek a Természettudományi és Technológiai Kar tehetséggondozó programjaiban. A Tehetséggondozó programbizottság (DETEP) által az írásbeli felmérések és szóbeli elbeszélgetés alapján kiválaszott hallgatók tutori segítséget kapnak képességeik kibontakoztatásához. Hasonlóan tutori segítset kapnak a Hatvani István Kollégium hallgatói, akik számára elıadásokat, nyelvi kurzusokat szervez és bemutatkozási lehetıséget is teremt a kollégium. A fizikus tudományos diákköri munkába akár már másodéves korban bekapcsolódhatnak a tehetséges fizikus, fizika tanárszakos hallgatók. A széles témaválaszték, amely a tanszékek kutatási profiljához kapcsolódik mindenféle érdeklıdést, kielégíthet. 8

9 7. A második tanári szakképzettséget megalapozó (BA/BSc szintő) 50 kredites szakdiszciplináris modul bemutatása X(nem matematika) fizika tanári szakirány (50 kredit) A fizika második szakos tanári szakirány fizikából kötelezı tantárgyai: Modul Kód Tárgy Félév/óraszám Számon Kredit kérés Matematika TMBE0603 Matematika kg 6 alapok (12 kredit) TMBE0604 Matematika kg 6 Szakmai törzsanyag ( 34 kredit) Kísérleti fizika (32 kredit) TFBE0101 Kísérleti fizika (mechanika) k 6 TFBG0101 Kísérleti fizika (mechanika) gyak g 2 TFBE0102 Kísérleti fizika (hıtan) k 6 TFBG0102 Kísérleti fizika (hıtan) gyakorlat g 2 TFBE0103 Kísérleti fizika (elektromágnesség) k 6 TFBG0103 Kísérleti fizika (elektromágnesség) g 2 gyakorlat TFBE0104 Kísérleti fizika (kvantum és k 6 atomfizika) TFBG0104 Kísérleti fizika (kvantum és g 2 atomfizika) gyakorlat Laboratóriumi gyakorlatok (2 kredit) TFBL0501 Mechanikai és hıtani mérések g 1 TFBL0503 Optikai mérések g 1 TFBL0101 Mechanikai demonstrációs gyakorlat g 1 Demonstrációs TFBL0102 Hıtani demonstrációs gyakorlat g 1 laboratóriumok TFBL0103 Elektromágnességtani demonstrációs gyakorlat g 1 (4 kredit) TFBL0104 Kvantum- és atomfizikai g 1 demonstrációs gyakorlat Összes vizsgák/gyak. jegyek 2/3 2/5 1/2 1/2 0/0 0/0 Összesítés száma Összes óra elmélet/gyakorlat Összes kredit

10 7.2. Matematika fizika tanári szakirány (50 kredit) A fizika második szakos tanári szakirány fizikából kötelezı tantárgyai a matematika mellett: Modul Kód Tárgy Félév/óraszám Számon Kredit kérés Kísérleti fizika (32 kredit) TFBE0101 Kísérleti fizika (mechanika) k 6 TFBG0101 Kísérleti fizika (mechanika) gyak g 2 TFBE0102 Kísérleti fizika (hıtan) k 6 TFBG0102 Kísérleti fizika (hıtan) gyakorlat g 2 TFBE0103 Kísérleti fizika (elektromágnesség) k 6 TFBG0103 Kísérleti fizika (elektromágnesség) g 2 Szakmai gyakorlat törzsanyag TFBE0104 Kísérleti fizika (kvantum és k 6 ( 36 kredit) atomfizika) TFBG0104 Kísérleti fizika (kvantum és g 2 atomfizika) gyakorlat Laboratóriumi gyakorlatok (4 kredit) TFBL0501 Mechanikai és hıtani mérések g 1 TFBL0503 Optikai mérések g 1 TFBL0505 Atomfizikai és optikai mérések g 1 TFBL0507 Elektronikai mérések g 1 TFBL0101 Mechanikai demonstrációs gyakorlat g 1 Demonstrációs TFBL0102 Hıtani demonstrációs gyakorlat g 1 laboratóriumok TFBL0103 Elektromágnességtani demonstrációs gyakorlat g 1 (4 kredit) TFBL0104 Kvantum- és atomfizikai g 1 demonstrációs gyakorlat Elméleti fizika TFBE0201 Mechanika k 3 (10 kredit) TFBG0201 Mechanika 1. gyakorlat g 1 TFBE0208 Bevezetés az elektrodinamikába k 3 TFBE0209 Bevezetés a kvantummechanikába k 3 Összes vizsgák/gyak. jegyek 1/2 2/5 1/3 3/3 0/0 0/0 Összesítés száma Összes óra elmélet/gyakorlat Összes kredit

11 B/III. A szakmai diszciplináris egység tanterve és a tantárgyi programok leírása A képzési és kimeneti követelményeknek való megfelelés bemutatása 1. Táblázatban összefoglalt, krediteket is megadó, óra és vizsgaterv 1.1. Követelmények: A szakon az oklevél megszerzésének általános követelményeit, a szakot indító intézmény Tanulmányi- és Vizsgaszabályzata tartalmazza. Az oklevél kredit-követelményei (a képzési és kimeneteli követelményeknek megfelelıen): Fizika X tanári szakirány BSc végzettségő hallgatók esetén: 30 kredit fizika szakmai modul, ezen belül: 18 kredit szakmai tárgy 7 kredit fizika szakmódszertan 3 kredit iskolai gyakorlat 2 kredit szabadon választható tárgy 40 kredit pedagógia-pszichológia 30 kredit gyakorló tanítás 50 kredit az X szak által elıírt szakmai tárgy X - Fizika tanári szakirány BSc végzettségő hallgatók esetén: 20 kredit alapozó ismeretek (BSc szaktárgyak pótlása) 30 kredit fizika szakmai modul, ezen belül: 18 kredit szakmai tárgy 7 kredit fizika szakmódszertan 3 kredit iskolai gyakorlat 2 kredit szabadon választható tárgy 40 kredit pedagógia-pszichológia 30 kredit gyakorló tanítás 30 kredit az X szak által elıírt szakmai ismeretek Matematika - Fizika tanári szakirány BSc végzettségő hallgatók esetén 20 kredit alapozó ismeretek (10 kredit BSc szaktárgyak pótlása +10 kredit differenciált szakmai tárgyak) 30 kredit fizika szakmai modul, ezen belül: 18 kredit szakmai tárgy 7 kredit fizika szakmódszertan 3 kredit iskolai gyakorlat 2 kredit szabadon választható tárgy 40 kredit pedagógia-pszichológia 30 kredit gyakorló tanítás 30 kredit a matematika szak által elıírt szakmai ismeretek 11

12 1.2. Fizikatanár mesterképzés szakdiszciplináris moduljai: Fizika-X tanári mesterszak megkövetelt tárgyai és ajánlott hálója: Modul Szakmai törzsanyag (18 kredit ) Szakmódszertan (7 kredit ) Tárgy Félév/ óraszám Számon kérés Kötelezı törzsanyag (12 kredit ) TFBE0204 Relativitáselmélet k 3 TFME0206 Termodinamika és statisztikus k 3 Fizika TFME0101 Alapvetı kölcsönhatások k 3 TFME0102 A fizika világképe k 3 Kötelezıen választható tárgyak (6 kredit ) TFBE0410 Atom és molekulafizika (1) k 3 TFBE0404 Atommag és részecskefizika k 3 TFBE0207 Kvantummechanika k 3 TFBE0602 Számítógépes mérés és k 3 folyamatirányítás TFME0416 Anyagszerkezet k 3 TFME0703 Számítógép a fizikaoktatásban g 3 TFME0403 Környezetfizika k 3 Fizika tanítási szakmódszertan (7 kredit ) TFME0701 Fizika szakmódszertan k 2 TFML0701 Fizika szakmódszertan gyakorlat g 1 TFME0702 Fizika szakmódszertan k 2 TFML0702 Fizika szakmódszertan gyakorlat g 2 Szabadon választható Szabadon választható tárgy 2 (2 kredit ) Iskolai gyakorlat Iskolai gyakorlat 3 (3 kredi t) Szakmai törzsanyag Összes vizsgák/gyak. jegyek 2/0 3/1 1/1 összesítése száma (2) Összes óra elmélet/gyakorlat (2) 4/0 7/2 2/3 Összes kredit A fizika szakhoz kapcsplódó 30 összes kredit összes kredit (1) : akkor választható, ha a hallgató BSc. képzésben még nem választotta a szakmai választható tárgyak közül. (2) : az összes érdemjegyek és az összes órák számában a kötelezı törzsanyag és a szakmódszertan órái szerepelnek, a kötelezıen és szabadon választható tárgyak és az iskolai gyakorlat nem. 12

13 X (nem matematika)-fizika tanári mesterszak megkövetelt tárgyai és ajánlott hálója: Modul Tárgy Félév/óraszám Számon kérés összes kredit Alapozó modul (20 kredit ) Szakmai törzsanyag (18 kredit ) Szakmódszertan (7 kredit ) TFBE0201 Mechanika k 3 TFBG0201 Mechanika 1. gyakorlat g 1 TFBE0208 Bevezetés az elektrodinamikába k 3 TFBE0209 Bevezetés a kvantummechanikába k 3 TFBE0406 Modern optika k 3 TFME0401 Szilárdtestfizika k 3 TFME0402 Környezetfizika k 2 TFBE0302 Digitális elektronika k 2 Kötelezı törzsanyag (12 kredit) TFBE0204 Relativitáselmélet k 3 TFME0206 Termodinamika és statisztikus k 3 Fizika TFME0101 Alapvetı kölcsönhatások k 3 TFME0102 A fizika világképe k 3 Kötelezıen választható tárgyak (6 kredit) TFBE0410 Atom és molekulafizika k 3 TFBE0404 Atommag és részecskefizika k 3 TFBE0207 Kvantummechanika k 3 TFBE0602 Számítógépes mérés és k 3 folyamatirányítás TFME0416 Anyagszerkezet k 3 TFME0703 Számítógép a fizikaoktatásban g 3 TFME0403 Környezetfizika k 3 Fizika tanítási szakmódszertan (7 kredit) TFME0701 Fizika szakmódszertan k 2 TFML0701 Fizika szakmódszertan gyakorlat g 1 TFME0702 Fizika szakmódszertan k 2 TFML0702 Fizika szakmódszertan gyakorlat g 2 Szabadon választható Szabadon választható tárgyak 2 ( 2 kredit ) Iskolai gyakorlat Iskolai gyakorlat 3 ( 3 kredit ) Alapozó ismeretek és szakmai Összes vizsgák/gyak. jegyek száma 1 6/1 3/0 3/1 1/1 törzsanyag összesítése A fizika szakhoz kapcsolódó összes kredit Összes óra elmélet/gyakorlat 1 12/2 6/0 7/2 2/3 Összes kredit (1) : az összes érdemjegyek és az összes órák számában az alapozó modul tárgyai, kötelezı törzsanyag és a szakmódszertan órái szerepelnek, a kötelezıen és szabadon választható tárgyak és az iskolai gyakorlat nem. 13

14 Matematika-fizika tanári mesterszak megkövetelt tárgyai és ajánlott hálója: Modul Alapozó modulok (20 kredit) Szakmai törzsanyag (18 kredit) Tárgy Félév/ óraszám Számon kérés Fizika BSc tárgyak pótlása (10 kredit ) TFBE0406 Modern optika k 3 TFME0206 Szilárdtestfizika k 3 TFME0402 Környezetfizika k 2 TFBE0302 Digitális elektronika k 2 Differenciált szakmai ismeretek ( 10 kredit) TFBE0410 Atom és molekulafizika k 3 TFBE0404 Atommag és részecskefizika k 3 TFBL0504 Optika g 1 TFBL0508 Elektronikai mérések g 1 TFBL0510 Szilárdtestfizikai mérések g 1 TFBL0506 Magfizikai mérések g 1 Kötelezı törzsanyag (12 kredit ) TFBE0204 Relativitáselmélet k 3 TFME0206 Termodinamika és statisztikus k 3 Fizika TFME0101 Alapvetı kölcsönhatások k 3 TFME0102 A fizika világképe k 3 Kötelezıen választható tárgyak (6 kredit ) TFBE0602 Számítógépes mérés és k 3 folyamatirányítás TFME0416 Anyagszerkezet k 3 TFME0703 Számítógép a fizikaoktatásban g 3 TFME0403 Környezetfizika k 3 Fizika tanítási szakmódszertan (7 kredit ) TFME0701 Fizika szakmódszertan k 2 TFML0701 Fizika szakmódszertan gyakorlat g 1 Szakmódszertan (7 kredit ) TFME0702 Fizika szakmódszertan k 2 TFML0702 Fizika szakmódszertan gyakorlat g 2 Szabadon választható Szabadon választható tárgyak 2 ( 2 kredit) Iskolai gyakorlat Iskolai gyakorlat 3 ( 3 kredit) Alapozó ismeretek és szakmai Összes vizsgák/gyak. jegyek 4/3 4/1 3/1 1/1 törzsanyag összesítése száma 1 Összes óra elmélet/gyakorlat (1) 8/3 8/1 7/2 2/3 Összes kredit A fizika szakhoz kapcsolódó összes kredit összes kredit (1): az összes érdemjegyek és az összes órák számában az alapozó modul tárgyai, kötelezı törzsanyag és a szakmódszertan órái szerepelnek, a kötelezıen és szabadon választható tárgyak és az iskolai gyakorlat nem. 14

15 Fıiskolai tanári szakképzettség birtokában a tanári mesterszak megszerzésének megkövetelt tárgyai és ajánlott hálója: Modul Tárgy Félév / óraszám 1 2 Számonkérés összes kredit Elıfeltétel Alapozó modul (4 kredit ) TFBE0209 Bevezetés a kvantummechanikába k 3 - TFBL0104 Kvantum- és atomfizikai demonstrációs gyakorlat g 1 - Szakmai törzsanyag (16 kredit ) Szakmódszertan (7 kredit ) Iskolai gyakorlat (3 kredit ) Alapozó ismeretek, szakmai törzsanyag és szakmódszertan összesítése Kötelezı törzsanyag (12 kredit) TFBE0204 Relativitáselmélet k 3 - TFME0206 Termodinamika és statisztikus k 3 - fizika TFME0101 Alapvetı kölcsönhatások k 3 TFBE0209, TFBE0204 TFME0102 A fizika világképe k 3 - Kötelezıen választható tárgyak (4 kredit) TFBE0207 Kvantummechanika k 3 TFBE0207 TFME0416 Anyagszerkezet k 3 - TFME0703 Számítógép a fizikaoktatásban g 3 - TFBL0508 Elektronikai mérések g 1 - TFBL0510 Szilárdtestfizikai mérések g 1 - TFBL0506 Magfizikai mérések g 1 - Fizika tanítási szakmódszertan (7 kredit) TFME0701 Fizika szakmódszertan k 2 - TFML0701 Fizika szakmódszertan gyakorlat g 1 TFME0701 felvétel TFME0702 Fizika szakmódszertan k 2 TFME0701, TFML0701 A fizika szakhoz kapcsolódó összes kredit TFML0702 Fizika szakmódszertan gyakorlat g 2 TFME0702 felvétel Iskolai gyakorlat 3 Összes vizsgák/gyak. jegyek 4/2 4/3 száma 1 Összes óra elmélet/gyakorlat (1) 8/3 9/7 Összes kredit (1) : az összes érdemjegyek és az összes órák számában az alapozó modul tárgyai, kötelezı törzsanyag és a szakmódszertan órái szerepelnek, a kötelezıen és szabadon választható tárgyak és az iskolai gyakorlat nem. 15

16 2. Tantárgyi programok Alapozó modul tárgyai: Tantárgy neve: Mechanika 1. Óraszám/hét: (elıadás+tantermi gyakorlat+laboratóriumi gyakorlat) Kredit: 3 Elıfeltételek: - Számonkérés módja:kollokvium Tantárgyfelelıs: Dr. Sailer Kornél A tantárgy célja: Az elméleti mechanika eszköztárának bemutatása Tematika: Véges szabadsági fokú mechanikai rendszerek kinematikája, sztatikája. Szabad és kényszermozgás dinamikája. Lagrange-féle elsı- és másodfajú egyenletek. Impulzus-, impulzusmomentum-, energia- tétel. Megmaradási tételek és szimmetriák. Hamilton-féle kanonikus formalizmus, kanonikus egyenletek, kanonikus transzformációk. Néhány speciális mozgás: rezgések, Kepler-törvények, ingák. Ajánlott irodalom: 1. Budó Ágoston: Mechanika, Tankönyvkiadó 2. Bába Ágoston: Mechanika, Kossuth Egyetemi Kiadó 3. Sailer Kornél: Bevezetés a mechanikába, elektronikus jegyzet Tantárgy neve: Mechanika 1. gyakorlat Óraszám/hét: (elıadás+tantermi gyakorlat+laboratóriumi gyakorlat) Kredit: 1 Elıfeltételek: Mechanika 1. elıadás párhuzamos felvétele Számonkérés módja:gyakorlati jegy Tantárgyfelelıs: Dr. Sailer Kornél A tantárgy célja: Számolási készségek fejlesztése, alkalmazások megismerése Tematika: Problémamegoldás a Mechanika 1 elıadás tematikájából. Ajánlott irodalom: 1. Bázisfeladatok: Mechanika 1. (házi jegyzet) 2. Elméleti Fizikai Pédatár 1., Tankönyvkiadó Tantárgy neve: Bevezetés az elektrodinamikába Óraszám/hét: (elıadás+tantermi gyakorlat+laboratóriumi gyakorlat) Kredit: 3 Elıfeltételek: - Helyettesítı tárgy: Elektrodinamika Számonkérés módja:kollokvium Tantárgyfelelıs: Dr. Vibók Ágnes A tantárgy célja: Ismerkedés az elektromágneses tér leírására szolgáló elméleti fizikai módszerekkel. Tematika: Speciális relativitáselmélet alapjai (alapelvek, téridı, fizikai törvények kovariáns alakja, részecske mozgása), ponttöltés külsı elektromágneses térben, az elektromágneses mezı 16

17 (töltések, áramok, Maxwell egyenletek), elektromágnes jelenségek vákuumban (Coulomb törvény, Biot-Savar törvény, elektromágneses hullámok). Ajánlott irodalom: 1. Nagy Károly: Elektrodinamika, Tankönyvkiadó 2. Sailer Kornél: Bevezetés az elektrodinamikába, elektronikus jegyzet Tárgy neve: Bevezetés a kvantummechanikába Óraszám/hét: (elıadás+tantermi gyakorlat+laboratóriumi gyakorlat) Kredit: 3 Elıfeltételek: Mechanika1. Bevezetés az elektrodinamikába Helyettesítı tárgy: Kvantummechanika Számonkérés módja:kollokvium Tantárgyfelelıs: Dr. Nagy Ágnes A tantárgy célja: Ismerkedés a kvantummechanikai leírás elméleti módszereivel. Tematika: Kísérleti elızmények. A fizikai mennyiségek mint operátorok és azok sajátértékei. Schrödinger-egyenlet. Egyszerő rendszerek energiasajátérték problémái. Szabad részecske. Harmonikus oszcillátor. Hidrogénatom. Impulzusmomentum. Az idıbeli fejlıdés. A hullámfüggvény valószínőségi értelmezése. A Heisenberg-féle határozatlansági reláció. A spin. A részecskék azonosságának elve. A Pauli-elv. Ajánlott irodalom: 1. Marx György: Kvantummehanika, Mőszaki Könyvkiadó 2. Nagy Károly: Kvantummechanika, Tankönyvkiadó 3. Sailer Kornél: Bevezetés a kvantummechanikába, elektronikus jegyzet Tantárgy neve: Modern optika Óraszám/hét: (elıadás+tantermi gyakorlat+laboratóriumi gyakorlat) Kredit: 3 Elıfeltételek: - Számonkérés módja:kollokvium Tantárgyfelelıs: Dr. Szalóki Imre A tantárgy célja: Holográfia, lézerek, anyaggal való kölcsönhatás, nem-lineáris optikai jelenségek, detektálás, száloptika alapjainak ismertetése, az alkalmazások tárgyalása. Tematika: Interferencia, kísérleti megvalósítás, interferométerek és alkalmazásaik. Idıbeli és térbeli koherencia; Fourier-transzformációs spektroszkópia. Az optikai leképezés hullámelméleti alapjai. Fourier-transzformációs optika. Hullámfront-rekonstrukció, holográfia. Vékony- és mély (térfogati) hologramok elıállítása, tulajdonságaik. A holográfia alkalmazásai. A fényforrások általános tulajdonságai. Hagyományos fényforrások. A lézerek mőködésének alapjai: indukált emisszió; inverz populáció. Gáz- és gızlézerek. Szilárdtest lézerek és különleges rendszerek. Elektro- és magnetooptikai jelenségek, felhasználási lehetıségeik. Nemlineáris optikai jelenségek és alkalmazásaik. Fáziskonjugálás. A fényvezetı szálak tulajdonságai, gyártásuk. Fénytávközlés. Fény és anyag kölcsönhatása. Fotoemissziós-, félvezetı- és termikus detektorok. A lézerek metrológiai, gyártástechnológiai és orvos-biológiai alkalmazásai. Ajánlott irodalom: 17

18 1. A. Nussbaum, R.A.Phillips: Modern optika (Mőszaki Könyvkiadó, Budapest 1982) 2. Ábrahám Gy. (szerk.): Optika (Panem McGraw-Hill, Budapest, 1998) 3. Raics P.: A Fourier-transzformáció alapképletei (KLTE, Debrecen, 1984) Tantárgy neve: Szilárdtestfizika Óraszám/hét: (elıadás+tantermi gyakorlat+laboratóriumi gyakorlat) Kredit: 3 Elıfeltételek: - Számonkérés módja:kollokvium Tantárgyfelelıs: Dr. Beke Dezsı A tantárgy célja: Bevezetést nyújtani a kísérleti szilárdtestfizikába, alapokat adni a késıbbi tanulmányokhoz a szilárdtestfizika illetve fizikai anyagtudomány területén. Tematika: Kristályszerkezet. Bravais rácsok. Miller indexek. Kötéstípusok. Periodikus függvények a rácsban. Reciprok rács. Bloch tétel, ciklikus határfeltételek. Sugárzások kölcsönhatása kristályokkal. Diffrakciós módszerek. Képlékeny viselkedés. Rácsrezgések. Fononok. Rugalmatlan neutronszórás. Infravörös abszorpció. Fajhı. Hıvezetés. Dielektromos tulajdonságok. Elektron-elmélet alapjai. Szabadelektron modell, Feynmann-modell. Kronig- Penney modell. Effektív tömeg. Elektromos vezetés leírása. Szórási folyamatok. Termoelektromos jelenségek. Szupravezetés. Kristályok dia-és paramágnessége. Ferromágnesség. Curie-Weiss törvény. Szilárdtestek optikia tulajdonságai. Színcentrumok. Ponthibák és diffúzió. Ajánlott irodalom: 1) C. Kittel: Bevezetés a szilárdtestfizikába Mőszaki Könyvkiadó, Bp ) A.G. Guy: Fémfizika Mőszaki Könyvkiadó Bp ) Giber János és munkatársai: Szilárdtestek felületfizikája Mőszaki Könyvkiadó. Budapest, ) Káldor Mihály: Fizikai metallurgia Mőszaki Könyvkiadó Bp Tantárgy neve: Környezetfizika Óraszám/hét: (elıadás+tantermi gyakorlat+laboratóriumi gyakorlat) Kredit: 2 Elıfeltételek: - Számonkérés módja: kollokvium Tantárgyfelelıs: Dr. Papp Zoltán A tantárgy célja: A környezetfizikai fogalmak, ismeretek és gondolkodásmód megismertetése. Tematika: A környezetfizika fogalma, helye és szerepe a tudományok rendszerében. A környezet, mint a világegyetem része térben és idıben. Földön kívüli eredető fizikai hatások a környezetben (extragalaktikus és galaktikus eredető hatások; a Nap, a Hold és a naprendszer más objektumainak hatásai). Földi eredető fizikai hatások a környezetben (a Föld keletkezése; a Föld, mint égitest; a Föld belsı szerkezete, hıháztartása, gravitációs és mágneses tere). A földkéreg fizikája (lemez-tektonika; hegységképzıdés; vulkánizmus; földrengések; erózió; kızet- és talajfizika). A természetes vizek fizikája (a víz fizikai tulajdonságai; a környezeti vizek energia- és anyagforgalma; óceánok és tengerek, folyók és tavak, felszín alatti vizek, jég fizikája). A légkör fizikája (vízszintes és függıleges szerkezet; a földfelszín-légkör rendszer energiaháztartása, üvegházhatás; ózonárnyékolás; az idıjárási jelenségek fizikai alapjai; légköri 18

19 elektromosság és fényjelenségek; légköri anyagtranszport és aeroszolok; éghajlati rendszer, éghajlatváltozás). Ajánlott irodalom: 1. Papp Zoltán: Bevezetés a környezetfizikába, kézirat, Kiss Árpád Zoltán (szerk.): Fejezetek a környezetfizikából, kézirat, DE TTK MTA ATOMKI Környezetfizikai Tanszék, Debrecen, Ujfaludi László: A környezeti problémák természettudományos alapjai (környezetfizika), Heves Megyei Önkormányzat Pedagógiai Intézete, Eger, Mészáros Ernı: A környezettudomány alapjai. Akadémiai Kiadó, Budapest, Tantárgy neve: Digitális elektronika Óraszám/hét: (elıadás+tantermi gyakorlat+laboratóriumi gyakorlat) Kredit: 2 Elıfeltételek: - Számonkérés módja: kollokvium Tantárgyfelelıs: Dr. Zilizi Gyula A tantárgy célja: Az alapszintő digitális elektronikai ismeretek elmélyítése, gyakorlatban is jól használható áramköri megoldások részletes tárgyalása, a hardverrel és számítógépes méréstechnikával kapcsolatos más tantárgyak megalapozása. Tematika: Logikai függvények áramköri megvalósítása és kapcsolástechnikája. A fontosabb áramköri családok (TTL, CMOS, nmos) felépítése, jellemzıi és típusválasztéka. Különbözı áramköri családok csatlakoztatása. Kombinációs logikai hálózatok: multiplexerek, kódátalakítók, összeadók, prioritásdekódoló, PAL és PLA áramkörök. Szekvenciális logikai hálózatok: RS, JK és D tárolók, szinkron és aszinkron bináris és BCD számlálók, léptetıregiszterek. Monostabil multivibrátorok. A/D és D/A átalakítók (átalakítási elvek, megvalósítás, alkalmazástechnika). Külsı terhelések meghajtása. Tápfeszültség-ellátás, zavarvédelem. Optoelektronikai eszközök meghajtása, kijelzı áramkörök. Kábelek meghajtása, lezárása. Digitális átviteli szabványok. Ajánlott irodalom: 1. U. Tietze, Ch. Schenk: Analóg és digitális áramkörök (Mőszaki Könyvkiadó, 1999) 2. P. Horowitz, W. Hill: The Art of Electronics (Cambridge University Press, 1993) 3. Kovács Csongor: Digitális elektronika (General Press Kiadó) 4. K. Beuth: Az elektronika alapjai III. (Mőszaki Könyvkiadó) Tantárgy neve: Optikai mérések 2. (hullámoptika, spektroszkópia és polarimetria) Óraszám/hét: (4 db 4 órás gyakorlat) Kredit: 1 Elıfeltételek: - Számonkérés módja:gyakorlati jegy Tantárgyfelelıs: Dr. Erdélyi Zoltán A tantárgy célja: A kísérletezés, mérés a fizikai megismerés egyik döntı része. Tapasztalatokat, adatokat szolgáltat a mélyebb összefüggések felismeréséhez., majd az általánosabb törvények leírásához. Az elméleti eredmények helyességérıl ismét a kísérlet, a gyakorlat után gyızıdhetünk meg. Az alap laboratóriumi gyakorlatok célja alapvetı mérési 19

20 módszerek, mőszerek megismerése, egyszerő kísérleteken keresztül jobban megérteni az elıadásban ismertetett alapvetı, fıként a hullámoptika, a spektroszkópia és polarimetria tárgykörébe tartozó összefüggéseket. A szemléletesség mellet továbbá cél a mérések lehetıséghez mért minél pontosabb elvégzése, a mérési eredmények hibáinak értelmezése és szakszerő becslése. Tematika: Fény hullámhosszának mérése réssel: spektrumvonalak hullámhosszának meghatározása résen történı elhajlás segítségévek. Fény hullámhosszának mérése optikai ráccsal: egy optikai rács rácsállandójának meghatározása ismert hullámhosszúságú fényforrás (lézer) segítségével, valamint a rácsállandó birtokában különbözı fényforrások (spektrállámpák) néhány spektrumvonala hullámhosszának megmérése. Spektroszkópia: hitelesítés után emissziós és abszorpciós spektrumok meghatározása háromágú és egyenes állású spektroszkóppal. Polarimetria: optikailag aktív oldatok forgatási irányának, fajlagos forgatóképességének, valamint koncentrációjuknak meghatározása. Törésmutató és diszperzió vizsgálata: néhány folyadék törésmutatójának és diszperziójának meghatározása (koncentrációés hımérsékletfüggése) Abbe-féle refraktométerrel, továbbá egy prizma törésmutatójának meghatározása goniométerrel. Ajánlott irodalom: 1. Budó Ágoston, Mátrai Tibor: Kísérleti fizika III 2. Csordás László, Patkó József, Horvai Rezsı, Zsoldos Lehel: Fizikai laboratóriumi gyakorlatok I. 3. Szalay Sándor: Fizikai gyakorlatok I. 4. Kiss Sándor, Kedves Ferenc: Kiegészítı jegyzet optika laboratóriumi gyakorlatokhoz Tárgy neve: Elektronikai mérések 2. Óraszám/hét: Kredit: 1 Elıfeltételek: - Számonkérés módja:gyakorlati jegy Tantárgyfelelıs: Dr. Oláh László A tantárgy célja: Középszintő elektronikai és méréstechnikai ismeretek elsajátítása. Tematika: Integrált mőveleti erısítık specifikációja és alkalmazásai, erısítı alapkapcsolások, feszültség-áram átalakítók, nemlineáris áramkörök: egyenirányítók, differenciáló és integráló fokozatok, oszcillátorok, aktív szőrık. Logikai alapkapcsolások, logikai függvények elıállítása, kombinációs logikai hálózatok (dekódolók, multiplexerek, összeadók), szekvenciális logikai hálózatok (tárolók, számlálók, regiszterek). Ajánlott irodalom: 1. Oláh László: Analóg elektronika laboratóriumi gyakorlatok (KLTE, TTK, Kísérleti Fizikai Tanszék, tanszéki jegyzet, 1996) 2. Dr. Sztaricskai Tibor, Dr. Vas László: Elektronikus laboratóriumi mérések (KLTE, TTK, Kísérleti Fizikai Tanszék, tanszéki jegyzet, 1973). Tantárgy neve: Szilárdtestfizikai mérések 1. Óraszám/hét: (4 db 4 órás gyakorlat) Kredit: 1 Elıfeltételek: - 20

21 Számonkérés módja:gyakorlati jegy Tantárgyfelelıs: Dr. Langer Gábor A tantárgy célja: A szilárdtestfizika témakörébıl vett mérési gyakorlatok segítségével a tantárgyra vonatkozó ismeretek bıvítése. Tematika: Mágnesezettség hımérsékletfüggésének vizsgálata, koercitív erı és hiszterézis mérése. Keménység és szakítószilárdság mérése. Differenciális termoanalízis alapjai. Ellenállás hımérséklet függésének vizsgálata. Diffúzió mérése folyadékfázisban. Barkhausen zaj mérése. Ajánlott irodalom: A mérések elvégzéséhez oldalas jegyzet áll rendelkezésre. Tantárgy neve: Magfizikai mérések 1. Óraszám/hét: (4 db 4 órás gyakorlat) Kredit: 1 Elıfeltételek: - Számonkérés módja:gyakorlati jegy Tantárgyfelelıs: Dr.Sudár Sándor A tantárgy célja: A radioaktivitás és kísérleti atommagfizika kollégiumhoz kapcsolódóan gyakorlati tapasztalatok győjtése e témakörben, illetve ismerkedés az egyes mérıeszközökkel. Tematika: A labor mérései a következık: 1. Az elektromosság elemi töltésének meghatározása Millikan módszerével. 2. Mérések Geiger-Müller számlálócsıvel feloldási idı meghatározása, impulzusok idıbeni eloszlásának vizsgálata, stb. 3. Szintillációs gamma-spektrometria. 4. Félvezetı gamma-spektrometria. 5. Karakterisztikus röntgensugárzás energiájának mérése A Moseley-törvény igazolása. 6. Alfa-spektrometriai mérések félvezetı detektorral fajlagos energiaveszteség mérés. 7. Rutherford-szórás. Ajánlott irodalom: 1. Angeli I., Csikai Gy., Nagy S., Pázsit Á., Váradi M.: Fizikai gyakorlatok, Atommag labor, egyetemi jegyzet 2. Budó Ágoston Mátrai Tibor: Kísérleti Fizika III., Tankönyvkiadó, Budapest, Raics Péter Sükösd Csaba: Atommag- és részecskefizika, A fizika alapjai, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, Kötelezı törzsanyag tárgyai: Tantárgy neve: Relativitáselmélet Óraszám/hét: (elıadás+tantermi gyakorlat+laboratóriumi gyakorlat) Kredit: 3 Elıfeltételek: Bevezetés az elektrodinamikába Számonkérés módja:kollokvium Tantárgyfelelıs: Dr. Schram Zsolt A tantárgy célja: A fizikai elméletek relativisztikus kiterjesztéseinek bemutatása. Tematika: 21

22 Geometria és koordinátarendszerek. A Gallilei-féle relativitási elv. A fény terjedési sebessége. A relativitáselmélet alapfeltevései. Lorentz transzformáció, ívhossz. A Lorentz transzformáció következményei: sebességösszeadás, hosszúságkontrakció, idıdilatáció, kísérletek. A Minkovszki-tér geometriája; tenzorok. A Maxwell-egyenletek kovariáns alakja. Tömegpont kinematikája és dinamikája. Töltött részecske elektromágneses térben. A relativisztikus térelmélet alapjai. Téridı szimmetriák a térelméletben; energia-impulzus tenzor, megmaradási tételek. Az általános relativitáselmélet alapjai. Görbevonalú koordinátarendszerek. Christoffel szimbólumok, metrikus tenzor. Elektrodinamika és mechanika görbevonalú koordinátarendszerben. Görbületi tenzor, Ricci tenzor, Einstein egyenletek és egyszerő megoldásaik. Ajánlott irodalom: 1. Landau-Lifsic: Elméleti Fizika II. A klasszikus erıterek, Tankönyvkiadó 2. Novobátszky Károly: A relativitás elmélet, Tankönyvkiadó Tantárgy neve: Termodinamika és statisztikus fizika Óraszám/hét: (elıadás+tantermi gyakorlat+laboratóriumi gyakorlat) Kredit: 3 Elıfeltételek: Mechanika 1. Számonkérés módja:kollokvium Tantárgyfelelıs: Dr. Nagy Ágnes A tantárgy célja: A hıtani fogalmak és kapcsolatuk a statisztikus fizika fogalmaival. Tematika: Extenzív és intenzív mennyiségek. Termodinamikai ptoenciálok. A termodinamika fıtételei. Makro- és mikroállapotok, statisztikus sokaságok, tiszta és vegyes sokaság, Liouvilleegyenlet és tétel. Entrópia és információ. Ekvipartíció és viriáltétel. Klasszikus ideális és reális gáz. Ideális fermion- és bozongáz. Ajánlott irodalom: 1. Nagy Károly: Termodinamika és statisztikus mechanika, Tankönyvkiadó 2. Sailer Kornél: Statisztikus fizika l., egyetemi jegyzet Tárgy neve: Alapvetı kölcsönhatások Óraszám/hét: Kredit: 3 Elıfeltételek: Bevezetés a kvantummechanikába Relativitáselmélet Számonkérés módja:kollokvium Tantárgyfelelıs: Dr. Trócsányi Zoltán A tantárgy célja: Az anyag szerkezetére és az alapvetı kölcsönhatásokra, és a Világegyetem kialakulására és szerkezetére vonatkozó elméleti ismereteink összegzése, a hozzájuk vezetı legfontosabb kísérletek értelmezése. A tárgy a felsıfokú tanulmányok során megszerzett, a korszerő fizikai világkép kialakítását szolgáló kísérleti tapasztalatok és elméleti ismeretek olyan szintézisét nyújtja, amelyet a fizikatanárok fel tudnak használni mindennapi munkájuk során. 22

23 Tematika: Az anyag és a sugárzás kettıs természete (a Young-féle kétréses kísérlet, a fotohatás, a Compton-szórás, a Davisson-Germer kísérlet). Az atom szerkezete (a Rutherford-szórás, a pontszerő és a kiterjedt szórócentrumon való szórás differenciális hatáskeresztmetszete). Az elektron perdülete, a spin (a Balmer képlet, a Stern-Gerlach kísérlet). Az atommag szerkezete (a neutron felfedezése, a Hofstadter-kísérlet). A béta-bomlás, a neutrínó felfedezése (a Reines- Cowan kísérlet, a Davies-kísérlet), közvetett kimutatása (a Csikai-Szalay kísérlet). A bétabomlás Fermi-féle elmélete. Az atomnál kisebb részecskék osztályozása (leptonok, hadronok: mezonok és barionok, a lepton- és barionszám megmaradása). A nukleon szerkezete (rugalmas és mélyen rugalmatlan szórás nukleonon). A ritkaság felfedezése, hadronok kvarkmodellje, az részecske felfedezése. Az alapvetı kölcsönhatások Standard Modellje. A Világegyetem megfigyelésének eszközei. Távolság-, fényesség-, hımérséklet- és sebességmérés a Világegyetemben. A kozmológiai elv. A Hubble-tágulás. A gravitáció Einsteinféle elmélete, alkalmazása a Világegyetemre: a Friedmann-Robertson-Walker megoldás. Tágulási idıskálák a vákuum, anyag illetve sugárzás által kitöltött Világegyetemben. A Világegyetem születése, az elsı fél óra története, a könnyő elemek atommagjainak szintézise. A kozmikus háttérsugárzás felfedezése, keletkezésének értelmezése. A kozmikus háttérsugárzás anizotrópiája. A Világegyetem energiájának felosztása, a sötét anyag és a sötét energia. Inflációs kozmológia. Az elemi részek Standard Modelljébe nem illeszkedı modellek, a sötét anyag lehetséges fajtái. Az ember helye a Világegyetemben. Ajánlott irodalom: 1. Erostyák János, Kürti Jenı, Raics Péter, Sükösd Csaba: FIZIKA III, Nemzeti Tankönyvkiadó 2. Lovas István: Részecskefizika, egyetemi jegyzet 3. Trócsányi Zoltán: A Világegyetem története, egyetemi jegyzet 4. Lovas István: Asztrofizika, egyetemi jegyzet 5. Frei Zsolt, Patkós András: Inflációs kozmológia, TypoTeX Tárgy neve: A fizika világképe Óraszám/hét: Kredit: 3 Elıfeltételek: - Számonkérés módja:kollokvium Tantárgyfelelıs: Dr. Pálinkás József A tantárgy célja: Elsısorban tanár szakos hallgatók számára összefoglalja a fizika mai világképét, és kialakulásának legfontosabb állomásait, és áttekintést adjon arról, hogy melyek azok a legfontosabb fizikai jelenségek, eszközök, módszerek és elméletek, amelyek mindennapi életünket, és a világról alkotott felfogásunkat alakították és alakítják. Tematika: A szisztematikus megfigyelés és a mérés fogalma. A modell-alkotás, az elméletek gazdaságosságának, leíró és elırejelzı képességének követelményei. Helyünk a világegyetemben: a görögöktıl napjainkig. Tájékozódás az égbolton (csillagászati koordinátarendszerek, asztrometria, távolságmérés, idımérés). A Kopernikusz-i fordulat és annak gazdasági és kulturális környezete. Az általános tömegvonzás: az elsı mozgató ok; a Newton-i mechanika az elsı mai értelemben vett természettudományos elmélet kialakulása. A mozgás leírása, a tömeg és az energia fogalmának kialakulása. Égimechanika elemei (Kepler-törvények, pályaadatok, perturbációk, rezonanciák, látszólagos mozgások, ár-apály). A Naprendszer (a Nap energiatermelése, szerkezete, naptevékenység; 23

24 bolygók, holdak, bolygóközi anyag). Csillagok, csillagfejlıdés szakaszai, változócsillagok. Galaxisok (felosztása, galaxishalmazok, a Tejút szerkezete). Az anyag fogalmának alakulása, az anyag korpuszkuláris szerkezete, az anyag állapotjellemzıi, alakíthatóság, hımérséklet. Az anyag szerkezete: a közvetlen megfigyelésektıl a modern kísérletekig. Mikroszkopikus és makroszkopikus jellemzık. Az elektromosság és a mágnesség: a megfigyeléstıl a hasznosításig. A fizikai (erı)tér fogalma. Az elsı elmélet-egységesítés: Maxwell és az elektromágneses hullámok. A XIX. század második felének fizikai világképe: mindent tudunk? A nagy újdonság: az atom nagyobbrészt üres. A nagy krízis: az atom alkotórészeinek viselkedésére nincsenek fogalmaink: hullám vagy részecske? Új elméletek: relativitás és kvantummechanika. Az anyag építıkövei és az összetartó erık. Megérthetı-e a világ? Segít-e eligazodni a fizika mai világunk problémáiban; áltudományok, parajelenségek. Új kihívások: fizika és energiatermelés, fizika és környezetvédelem, fizika és a fenntartható fejlıdés. Mindennapi jelenségek (légköri jelenségek, közlekedés, távközlés, gyógyítás és a fizika) Eszközeink fizikája.(távcsövek, mikroszkópok, tranzisztorok, lézerek, cd, dvd, tomográfok stb) Irodalom: Simonyi Károly, A fizika kultúrtörténete, Gondolat Kiadó, Budapest 1998 R. P. Feynman, R. B. Leighton and M. Sands, 'Mai fizika', Mőszaki Kiadó, Budapest, 1969 Fizika tanítási szakmódszertan tárgyai: Tárgy neve: Fizika szakmódszertan 1. Óraszám/hét: Kredit: 2 Elıfeltételek: A fizika világképe Relativitáselmélet Számonkérés módja:kollokvium Tantárgyfelelıs: Dr. Isza Sándor A tantárgy célja: Az iskolai tanítási gyakorlatra elıkészítés: alapdokumentumok, módszerek megismerése. Fogalomalkotás, modellalkotás szerepének és folyamatának áttekintése. A mechanikában eddig megismert jelenségek fogalmak, törvények középiskolai interpretálása. Tematika: A szaktárgy tanításának alapdokumentumainak-tanterv, érettségi vizsgakövetelmények, tanmenet, óravázlat; tankönyvek, munkafüzetek; gyakorló és számonkérı feladatlapok -megismerése, funkciói és típusai. Helyi tanterv-, tanmenet-, óratervkészítés. A diákok differenciált foglalkoztatásának, fejlesztésének lehetıségei a fizikatanításban. Tehetséggondozás lehetıségei: szakkörök, KÖMAL feladatok megoldása, helyi, országos, nemzetközi versenyek. Iskolán kívüli természettudományos ismeretterjesztés lehetıségei. A kvalitatív és kvantitatív ismeretek viszonya; folyamatok kvantitatív leírása: tapasztalat > modell > törvény > tapasztalat. Modellalkotás: szemléleti és matematikai modellek. A középfokú oktatásban alkalmazható analitikus és numerikus matematikai módszerek, ezek helye és viszonya a fizikai ismeretrendszerben. A köznapi tapasztalat, a szemléltetés, a kísérlet, mások tapasztalatainak felhasználása, mint a fizikai megismerés kiindulópontjai, ill. mint perdöntı bizonyítékok a törvények alkalmazhatóságának, érvényességi körének ellenırzésében. Induktív és deduktív felépítés: a fizikai törvények és a tapasztalatok viszonya. A kvalitatív, félkvantitatív és a kvantitatív fogalmak kialakításának lépései. A fogalmak, törvények nyelvi tükrözıdése, a nyelvi megjelenés és a fogalom aktiválhatóságának viszonya. Életkori sajátosságok a 24

25 fogalomkialakításban, a fogalmak nyelvi megjelenítésében, a fogalmak, törvények alkalmazásában; az alap és a középfokú fizikaoktatás viszonya. Az iskolai tananyag kapcsolata a szakmai és szaktudományos ismeretekkel. A fizika ismeretrendszerének helye a világnézetben. A rendezett mozgás kvalitatív és kvantitatív leírása (skalár- és vektormennyiségek), a kinematikai mennyiségek közvetlen és közvetett mérése. A dinamika alaptörvényei: vonatkoztatási rendszerek, erıtörvények, forgatónyomaték-törvények. A mozgásegyenlet analitikus és numerikus megoldása; a mozgásegyenlet megoldásának ismeretelméleti jelentısége. Szimmetriák és megmaradási törvények a mozgások tárgyalásában (lendület-, perdület-, energiamegmaradás). A munkatétel. Kapcsolat a rendezett és a rendezetlen folyamatokban fellelhetı megmaradási törvények között: a munkatétel és az I. fıtétel viszonya; a vektor- és a skalármennyiségekre vonatkozó megmaradási törvények sajátosságai. Periodikus mozgások: rezgések, hullámok. Kinematikai és dinamikai jellemzı mennyiségek. Transzverzális és longitudinális hullámok; polarizáció. Interferencia. Irodalom: 1. Dede Miklós: Kísérleti fizika I. (Tankönyvkiadó. egyetemi jegyzet) 2. Dede M.- Demény A.: Kísérleti fizika II. (Tankönyvkiadó, egyetemi jegyzet) 3. Dede M- Isza S.: Fizika II. gimnáziumi tankönyv, Nemzeti Tankönyvkiadó Dede M- Isza S.: Fizika II. tanári segédkönyv, Nemzeti Tankönyvkiadó Dede M- Isza S.: Fizika II. munkafüzet, Nemzeti Tankönyvkiadó 4. Zátonyi S.: Képességfejlesztı fizikatanítás; Nemzeti Tankönyvkiadó ( 2001) 5. Budó Á.: Kísérleti fizika I. 6. Demény A.-Erostyák J.-Szabó G.-Trócsányi Z.: Fizika I. Nemzeti Tankönyvkiadó ( 2005) Tárgy neve: Fizika szakmódszertan gyakorlat 1. Óraszám/hét: Kredit: 1 Elıfeltételek: A fizika világképe, Fizika szakmódszertan 1. elıadás párhuzamos teljesítése Számonkérés módja: gyakorlati jegy Tantárgyfelelıs: Dr. Isza Sándor A tantárgy célja: Jártasság szerzése a kísérletek önálló összeállításában, elvégzésében és az eredmények kiértékelésében. Egyes témakörök iskolai feldolgozásának áttekintése: milyen jelenségeket, kísérleteket célszerő bemutatni, milyen fogalmakat vezetünk be, a fizikai törvényeket milyen formában tanítjuk az iskolában. Feladatmegoldás, számonkérés és értékélés módszertana. A hétköznapi életben elıforduló egyszerőbb fizikai jelenségek értelmezése, alkalmazások. Tematika: Demonstrációs és tanulókísérletek a kinematikai mennyiségek mérésére, a dinamikai törvények feltárására, ellenırzésére a lendület és a perdület témakörben. Stroboszkópos felvételek kiértékelése. Szabadesés, rugóerıtörvény, közegellenállás, lejtıre helyezett test vizsgálata. Kísérleti vizsgálatok a mechanikai energiaátalakulások témakörében. Demonstrációs és tanulókísérletek a rezgések, hullámok jellemzı kinematikai mennyiségeinek mérésére.(periódus idı, terjedési sebesség). Longitudinális és transzverzális állóhullámok elıállítása, vizsgálata. Fizika feladatok megoldásának módszertana, szerepe az elsajátítás, rögzítés az ismeretek alkalmazásának folyamatában. Munkalapok készítése a feladatmegoldás hatékonyabbá 25