A fizika matematikai alapjai I. MT1008 Meghirdetés féléve 1 Kreditpont 3 Összóraszám (elm+gyak) 1+2 gyakorlati jegy Előfeltétel (tantárgyi kód) Tantárgyfelelős neve Dr. Rozgonyi Tibor A hallgatók ismerjék meg a tanulmányaik eredményes elsajátításához szükséges alapvető matematikai alapfogalmakat, összefüggéseket és eljárásokat. Analitikus geometria (ellipszis, hiperbola, egyenes, sík egyenlete). Koordináta rendszerek (Descartes, polár). A függvény fogalma, tulajdonságai. A sorozat és a függvény határértéke. A derivált fogalma, fizikai jelentései. Deriválási szabályok, elemi függvények deriváltjai. Szélsőértékszámítás, függvényvizsgálat, Taylorformula. Az egyváltozós függvények integrálszámítása, a Riemannintegrál fizikai alkalmazásai. Két zárthelyi dolgozat. : Bárczy Barnabás: Differenciálszámítás Műszaki Kiadó, 2000. Bárczy Barnabás: Integrálszámítás. Műszaki Kiadó, 2000. Iszáj Ferenc (szerk.): Természettudományos alapismeretek. Bessenyei Kiadó, 2000. Simkovics Attiláné: Matematikai feladatok. Bessenyei Kiadó, 2000. Szabó Tamás: Kalkulus példák és feladatsorok. Polygon, 2000. Mechanika 1. FI1101 Meghirdetés féléve 1 Kreditpont 4 Összóraszám (elm+gyak) 3+0 kollokvium Előfeltétel (tantárgyi kód) Tantárgyfelelős neve Dr. Beszeda Imre A mechanika alapvető fogalmainak definiálása. A törvényszerűségek kísérleti úton történő feltárása majd leírása matematikai formulával. Mozgások leírása: Vonatkoztatási rendszer, egyszerűbb mozgások kinematikai leírása: egyenes vonalú egyenletes és egyenletesen változó mozgások, szabadesés, harmonikus rezgőmozgás, görbe vonalú mozgások, körmozgás és forgómozgás merev testek egyszerű mozgásai. Mozgások összetétele és mozgások komponensekre bontása. 1
Dinamikai leírás: Tömeg, tömegközéppont, lendület és megmaradása, erő és erőtörvények, a dinamika axiómái. Tömegpont egyensúlya, kényszererők, tehetetlenségi erők, súrlódás. Mozgástörvények általánosítása tömegpontrendszerekre: Zárt rendszer, belső és külső erők. Impulzusmomentum és megmaradási törvénye: Forgatónyomaték, merev testek egyensúlya, tehetetlenségi nyomatékok, szabadtengely, pörgettyűk, bolygók mozgása. Energia, munkatétel: Energia, munka, virtuális munka, teljesítmény, hatásfok. Gravitációs térerő és potenciál. Mozgó vonatkoztatási rendszerek: A relativisztikus mechanika alapjai: Galilei és Lorentz transzformációk. Budó Ágoston: Kísérleti fizika I. Tankönyvkiadó, Budapest, 1975. Baranyi Károly: A fizikai gondolkodás iskolája 1. Akadémiai Kiadó, Budapest, 1992. Feynmann: Mai fizika III. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1971. Holics László: Fizika 1, 2. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1986. Jay Orear: Modern fizika. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1966. Szalay: Fizika. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1966. HansJürgen Zebisch: Dinamika. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1977. Fizika előadó terem, fizikaszertár. Mechanika gyakorlat 1. FI1201 Meghirdetés féléve 1 Összóraszám (elm+gyak) 0+2 gyakorlati jegy Előfeltétel (tantárgyi kód) Tantárgyfelelős neve Dr. Beszeda Imre A Mechanika 1. anyagának kiegészítése gyakorlati vonatkozásokkal. A megismert törvények alkalmazása feladatok megoldásában. Hosszúság, terület, szög és idő mérése, mértékegységei. Skaláris és vektormennyiségek. Műveletek vektorokkal. Út idő grafikon készítése. Hajítások. Rezgésösszegzés. Erő és tömegmérés. Newton élete és munkássága. Különböző erők munkájának meghatározása. Súly és súlytalanság. Eötvös Loránd munkássága. Bolygók mozgása, Kepler törvényei. Űrhajózás, rakéták. Ütközések. Fonállal összekötött testek mozgása. Galilei élete és munkássága. A Föld mint forgó rendszer. Árapály jelenségek. Idő dilatáció és hossz kontrakció. Relativisztikus tömeg. Tömeg energia ekvivalencia. 3 zárthelyi dolgozat feladatmegoldásból. 2
DérRadnaiSoós: Fizikai feladatok I. Tankönyvkiadó, Budapest, 1986. Párkányi László: Fizikai példatár I. II. III. IV. Tankönyvkiadó, Budapest, 1972. Isza Sándor: Gimnáziumi összefoglaló feladatgyűjtemény Fizika. Tankönyvkiadó, Budapest, 1988. Páhán István: Szakközépiskolai összefoglaló feladatgyűjtemény Fizika. Tankönyvkiadó, Budapest, 1984. Fizika szemináriumi terem, fizikaszertár. Bevezetés a laboratóriumi gyakorlatokba FI1301 Meghirdetés féléve 1 Kreditpont 1 Összóraszám (elm+gyak) 0+2 gyakorlati jegy Előfeltétel (tantárgyi kód) Tantárgyfelelős neve Dr. Beszeda Imre Alapvető mérőeszközök szerkezetének és használatának megismerése. Méréskiértékelés, hibaszámítás. Alapmennyiségek mérése. A laboratóriumi munka rendjének megismerése. Mérés, méréskiértékelés, hibaszámítás. Alapmérőeszközök: hosszúság, térfogat és időmérés, hőmérők, áramerősség és feszültségmérő műszerek szerkezete, működése. Alapmérőeszközök használata egyszerű méréseknél; a kapott eredmények alapján a méréskiértékelés módszereinek elsajátítása és begyakoroltatása. Szóbeli referáltatás, laborjegyzőkönyvek ellenőrzése hetente. Budó Ágoston: Kísérleti fizika I. Tankönyvkiadó, Budapest, 1975. Beszeda Imre: Bevezetés a fizikai laboratóriumi gyakorlatokba. Bessenyei György Könyvkiadó, Nyíregyháza, 1998. Mechanika szaklaboratórium. A fizika matematikai alapjai 2. MT1009 Meghirdetés féléve 2 Kreditpont 3 Összóraszám (elm+gyak) 1+2 gyakorlati jegy Előfeltétel (tantárgyi kód) MT1008 Tantárgyfelelős neve Dr. Rozgonyi Tibor 3
A hallgatók ismerjék meg a tanulmányaik eredményes elsajátításához szükséges alapvető matematikai alapfogalmakat, összefüggéseket és eljárásokat. Kétváltozós függvények parciális deriváltjai. Kétváltozós függvény szélsőértékei. Kétváltozós függvény integrálszámítása. Differenciálegyenletek (szeparábilis, elsőfokú lineáris, állandó együtthatós, másodrendű). Komplex számok (algebrai, trigonometriai, exponenciális alak). Műveletek komplex számokkal. Statisztika elemei, nevezetes eloszlások. Két zárthelyi dolgozat. Bárczy Barnabás: Differenciálszámítás Műszaki Kiadó, 2000. Bárczy Barnabás: Integrálszámítás. Műszaki Kiadó, 2000. Iszáj Ferenc (szerk.): Természettudományos alapismeretek. Bessenyei Kiadó, 2000. Scharnitzky Viktor: Differenciálegyenletek. Műszaki Kiadó, 2000. Simkovics Attiláné: Matematikai feladatok. Bessenyei Kiadó, 2000. Szabó Tamás: Kalkulus példák és feladatsorok. Polygon, 2000. Mechanika 2. FI1102 Meghirdetés féléve 2 Kreditpont 4 Összóraszám (elm+gyak) 3+0 kollokvium Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1101 Tantárgyfelelős neve Dr. Beszeda Imre A merev testek jellegzetes mozgásformáinak dinamikai leírása. Az egyensúlyállapot feltételeinek megismerése. A deformálható testek alakváltozással kapcsolatos jelenségeinek leírása a mechanika törvényei segítségével. Merev testek dinamikája: tengelykörüli forgómozgás, nem rögzített tengelykörüli mozgás, gördülés, testrendszerek. Merevtestek sztatikája: erőösszetételek, egyensúly és egyszerű gépek. Deformálható testek mechanikája: Szilárd testek rugalmas alakváltozásai. Folyadékok, gázok sztatikája, folyadékok felületi jelenségei. Áramlás folyadékokban és gázokban, örvények, közegellenállás, repülés, turbinák. Rezgések és hullámok: csillapított rezgések, kényszerrezgés, rezonancia, csatolt rezgések. A hullámtan alapjai. HuyghensFresnel elv. Doppler elv. A hangtan alapjai: hangszerek, hangsorok, a hang jellemzői. 4
Budó Ágoston: Kísérleti fizika I. Tankönyvkiadó, Budapest, 1975. Baranyi Károly: A fizikai gondolkodás iskolája 1. Akadémiai Kiadó, Budapest, 1992. Feynmann: Mai fizika III. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1971. Holics László: Fizika 1, 2. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1986. Jay Orear: Modern fizika. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1966. Szalay: Fizika. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1966. HansJürgen Zebisch: Dinamika. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1977. Fizika előadó terem, fizikaszertár. Mechanika gyakorlat 2. FI1202 Meghirdetés féléve 2 Összóraszám (elm+gyak) 0+2 gyakorlati jegy Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1201 Tantárgyfelelős neve Dr. Beszeda Imre A Mechanika 2. előadásai anyagának kiegészítése gyakorlati vonatkozásokkal, alkalmazásokkal. A megismert törvények felhasználása feladatok megoldásában. Steiner tétele. Fizikai ingák. Gördülés, gördülési ellenállás. Egyszerű gépek egyensúlyának vizsgálata a virtuális munka elve alapján. Egyensúlyi helyzetek. Nyújtási grafikon felvétele. Maradandó alakváltozás. Fémek megmunkálása. Torziós inga. Archimedes törvénye. Úszás. Úszó test egyensúlyi helyzete. Felületi feszültség mérési módszerek. Eötvös Loránd. Nyomáskülönbség alapján működő eszközök. Nyomásmérők. Vákuumtechnika. Bernoulli törvény gyakorlati alkalmazásai. A dinamikai felhajtóerő. A repülés alapjai. A kényszerrezgés gyakorlati vonatkozásai. Pontsoron kialakuló hullám megszerkesztése. Hangszerek. Hangsugárzás. Konszonancia. disszonancia, hangsorok. Hangrögzítés. Hanglemez, magnetofon, CD. Ultrahang. 3. Évközi ellenőrzés 3 zárthelyi dolgozat feladatmegoldásból. DérRadnaiSoós: Fizikai feladatok I. Tankönyvkiadó, Budapest, 1986. Párkányi László: Fizikai példatár I. II. III. IV. Tankönyvkiadó, Budapest, 1972. Isza Sándor: Gimnáziumi összefoglaló feladatgyűjtemény Fizika. Tankönyvkiadó, Budapest, 1988 Páhán István: Szakközépiskolai összefoglaló feladatgyűjtemény Fizika. Tankönyvkiadó, Budapest, 1984. Alvin M. Halpern: Fizika példatár. McGRAWPANEM Kft. Budapest, 1995. Fizika szemináriumi terem, fizikaszertár. 5
Mechanika laboratórium FI1302 Meghirdetés féléve 2 Kreditpont 1 Összóraszám (elm+gyak) 0+2 gyakorlati jegy Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1301 Tantárgyfelelős neve Dr. Beszeda Imre A Mechanika 2. tantárgy keretei között megismert jelenségek jellemző mennyiségeinek kísérleti vizsgálata. Anyagok mechanikai állandóinak meghatározása. Merev testek tehetetlenségi nyomatékának mérése; megfordítható inga. Szilárdságtani jellemzők nyújtási rugalmassági modulus, torzió modulus mérése. Folyadékok felületi feszültségének mérése különböző módszerekkel. Folyadékok belső súrlódási együtthatójának mérése. Közegellenállási tényező meghatározása. Kényszerrezgés vizsgálata. Hang terjedési sebességének mérése. 3. Évközi ellenőrzés Szóbeli referáltatás, laborjegyzőkönyvek ellenőrzése hetente. Budó Ágoston: Kísérleti fizika I. Tankönyvkiadó 1975. Beszeda Imre Hadházy Tibor Tarr Ferenc: Fizika laboratóriumi gyakorlatok I. Bessenyei Könyvkiadó, Nyíregyháza, 1999. Mechanika szaklaboratórium. Kémia KE1001 Meghirdetés féléve 3 Összóraszám (elm+gyak) 2+0 kollokvium Előfeltétel (tantárgyi kód) Tantárgyfelelős neve Dr. Balogh József Tantárgyfelelős beosztása tanszékvezető, egyetemi tanár Az általános természetszemlélet kialakítása; a gyakorlati (mindennapi) élet számára fontos kémiai ismeretek továbbítása a hallgatók számára, valamint az adott szakterületen való továbbhaladáshoz szükséges ismeretek elsajátíttatása. A kémia és más természettudományi tárgyak kapcsolata. A kémia tárgya. A kémiai elem fogalma, relatív atom és móltömeg. Az atomok elektronszerkezete. 6
Kvantumszámok. A hidrogénatom. A periódusos rendszer. A kémiai kötés fogalma. Vezetők és félvezetők. Az anyag halmazállapotának jellemzői. Oldatok. Kristályos és amorf anyagok. A kémiai reakciók. A kémiai egyenlet jelentése. A kémiai reakciók sebessége, típusai. Az oldat kémhatása, ph fogalom. Hidrolízis és elektrolízis. Szervetlen kémia. Nemfémes elemek és vegyületeik tulajdonsága. Fémek, az ötvözetek fogalma. Korrózió. Szénvegyületek általános jellemzése. A szénhidrogének. Metán, etilén, acetilén. Alkoholok, fenolok, éterek, aldehidek, ketonok. Szénhidrátok. Karbonsavak. Műanyagok. : Zárthelyi dolgozat írás (kollokvium). 5. A kötelező, illetve ajánlott irodalom jegyzéke: MénesKónyaKónyáné: Természetismeret I. Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1997. SH atlasz KÉMIA Springer Hungarica Kft. Budapest, 1995. Nyilasi János: Általános kémia, Gondolat Kiadó, Budapest, 1978. Nyilasi János: Szervetlen kémia, Gondolat Kiadó, Budapest, 1978. Pungor Endre: Analitikai kémia, Tankönyvkiadó, Budapest, 1991. Verő József: Fémtan, Tankönyvkiadó. 1970. Nagy P.Szabolcsi L.: Általános és fizikai kémia I., Tankönyvkiadó, Budapest, 1980. Kovács Kálmán Halmos Miklós: A szerves kémia alapjai. Tankönyvkiadó, Budapest, 1976. Kémia gyakorlat KE1002 Meghirdetés féléve 3 Kreditpont 1 Összóraszám (elm+gyak) 0+1 gyakorlati jegy Előfeltétel (tantárgyi kód) Tantárgyfelelős neve Dr. Balogh József Tantárgyfelelős beosztása tanszékvezető, egyetemi tanár A hallgatók ismerkedjenek meg az alapvető kémiai laboratóriumi eszközökkel, műveletekkel. Elvégzett kísérletekkel mélyítsék el az alapozó kémia tárgyhoz kapcsolódó ismereteiket. Alapvető laboratóriumi eszközök megismerése. Ismerkedés a gázégőkkel. Fontosabb elemek és vegyületek megismerése. Színreakciók elvégzése, minőségi elemzés szűrőpapíron, lángfestéses módszerrel, sók vizes oldatainak vizsgálata indikátorokkal, phmérő segítségével. Titrálások gyakorlása. Színintenzitás mérése spektrofotometriás módszerrel. Vasszulfid előállítása. Kemilumineszcencia tanulmányozása. : Laboratóriumban zárthelyi dolgozatok formájában, elvégzett kísérletek eredményei alapján. 7
5. A kötelező, illetve ajánlott irodalom jegyzéke: MénesKónyaKónyáné: Természetismeret I. Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1997. Pungor Endre: Analitikai kémia, Tankönyvkiadó, Budapest, 1991. Nagy P.Szabolcsi L.: Általános és fizikai kémia I., Tankönyvkiadó, Budapest, 1980. Verő József: Fémtan, Tankönyvkiadó. 1970. Nyilasi János: Szervetlen kémia, Gondolat Kiadó, Budapest, 1978. Megfelelő eszközökkel és vegyszerekkel felszerelt laboratórium. Hőtan FI1103 Meghirdetés féléve 3 Kreditpont 3 Összóraszám (elm+gyak) 2+0 szigorlat Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1102 Tantárgyfelelős neve Dr. Tarr Ferenc Tantárgyfelelős beosztása főiskolai tanár A hőtan fontosabb jelenségeinek, törvényeinek és jelentősebb alkalmazásainak a megismertetése; azt is szem előtt tartva, hogy a szerzett ismeretek a későbbi fizikai tanulmányokhoz szilárd alapot biztosítsanak. A hőtan körébe tartoznak mindazok a jelenségek, állapotváltozások, amelyekben a hőmérsékletnek és a hőmennyiségnek lényeges szerepe van. Ezek az ismeretek képezik a hőtan tantárgy tárgyát. A hőtan tárgya, empirikus hőmérséklet, állapotegyenlet. Hőmérsékleti skálák, ideálisgáz skála. Lineáris és köbös tágulás. Termodinamikai rendszerek jellemzése, termikus állapotegyenletekkel. Ideális és valódi gázok állapotegyenletei. A termodinamika főtételei és néhány következménye. A belső energia. Termodinamikai potenciálok. Irreverzibilis folyamatok. Hőmennyiség, hőkapacitás, fajhő, mólhő. A Carnot féle körfolyamat. Termodinamikai hőmérsékleti skála. Az entrópia makroszkópikus értelmezése. Entrópiaprodukció. Az entrópia növekedésének az elve. Szabad energia, szabad entalpia. Fázisátalakulások: olvadás, fagyás, párolgás, forrás, lecsapódás, szublimáció. Gibbs féle fázisszabály. A termodinamika alkalmazásai (gázok, rugalmasság, dielektrikumok, szupravezetés). A levegő páratartalma. Alacsony hőmérséklete előállítása. Az energiatranszport termikus módjai: hővezetés, hőáramlás, hősugárzás. 3. Évközi ellenőrzés Három zárthelyi dolgozat. Budó Ágoston: Kísérleti Fizika I. Tankönyvkiadó, Budapest, 1965. 8
Feynmann: Statisztikus mechanika, termodinamika 4. kötet (Mai fizika sorozatban) FranklinNyomda, Budapest, 1969. Dietzel F.: Műszaki hőtan. Műszaki Kiadó, Bp. 1979. Kitajgorodszkija. I.: Rend és rendezetlenség az atomok világában. Gondolat Kiadó, Bp. 1983. Sztürinovics Spilraju: Az energetika problémái és távlatai. Műszaki Kiadó, Budapest, 1984. Vajda György: Energia és társadalom. Akadémiai Kiadó, Budapest, 1975. Fizika előadóterem, fizikaszertár. Hőtan gyakorlat FI1203 Meghirdetés féléve 3 Összóraszám (elm+gyak) 0+2 gyakorlati jegy Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1202 Tantárgyfelelős neve Dr. Tarr Ferenc Tantárgyfelelős beosztása főiskolai tanár Az előadáson tárgyalt anyag elmélyítése, feladatok kidolgozásával való alaposabb megvilágítása. A kiselőadások tartása lehetővé teszi a kutató és rendszerező munka megismerését. Különleges célokra készült hőmérők. Kísérletek a lineáris és köbös hőtágulás köréből. A víz viselkedésének az elemzése. A Dulong Petit féle szabály ábrájának kivetítése, elemzése Carnot munkássága. Különböző körfolyamatok vizsgálata, munkafolyamat és hőfolyamat szempontjából. Clausius Fényes Imre Süly Kálmán Farkas Gyula (nulladik főtétel) Brown Boltzmann Maxwell munkássága. A fázisátmenetek és gyakorlati vonatkozásaik. A regeláció jelensége. A légköri lecsapódások. Feladatok a hőmérsékletmérés, a hőtágulás, a gázok állapotváltozásai, a Carnot folyamat, az entrópiaváltozások, a fázisátmenetek és a hő terjedése köréből. Három zárthelyi dolgozat. Gimnáziumi összefoglaló feladatgyűjteménye. FIZIKA Tankönyvkiadó, Budapest, 1987. Baranyi K.: A fizikai gondolkodás iskolája: 2. kötet: Termodinamika, 1992. Fényes Imre: Entrópia (Stúdium könyvek) FranklinNyomda, Bp. Öveges József: Érdekes fizika (Több kiadásban) Táncsics Könyvkiadó, Budapest. 1967. Öveges József: Klasszikus fizika (Több kiadásban) Táncsics Könyvkiadó, Budapest. 1967. Szaklaboratórium. 9
Hőtan laboratórium FI1303 Meghirdetés féléve 3 Kreditpont 1 Összóraszám (elm+gyak) 0+2 gyakorlati jegy Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1301 Tantárgyfelelős neve Dr. Tarr Ferenc Tantárgyfelelős beosztása főiskolai tanár A laboratóriumi munka végzése a tárgyalt anyag jobb bevésését szolgálja. A mérés gondos kivitelezése igazolja a megismert elméletet. Fejleszti a hallgatók manuális készségét is. Laboratóriumi mérések az FI1103 kódszámú tantárgy témaköréből: A hőmérséklet mérése, hőmérők hitelesítése és korrekciós görbéjének felvétele. Fémek lineáris hőtágulási együtthatójának mérése. Kaloriméter hőkapacitásának a meghatározása, szilárd test fajhőjének mérése. Mérés elektromos kaloriméterrel, folyadék fajhőjének meghatározása. A levegő hőtágulási tényezőjének meghatározása a Gay Lussac törvényekből. Levegő relatív páratartalmának meghatározása. A víz forráspontjának függése a külső nyomástól. A forráshő mérése. Fémek külső hővezetési együtthatójának meghatározása. Levegő fajhőviszonyának meghatározása. Folyadékok hőtágulási együtthatójának meghatározása. Víz moláris forráspontemelkedésének meghatározása. Referáltatás, jegyzőkönyvek ellenőrzése hetente. Beszeda Imre Hadházy Tibor Tarr Ferenc: Fizikai laboratóriumi gyakorlatok I. Bessenyei György Kiadó, Nyíregyháza, 2000. Beszeda I.: Bevezetés a fizikai laboratóriumi mérésekbe, Bessenyei György Kiadó, Nyíregyháza, 1999. Budó Á.: Kísérleti Fizika I. Tankönyvkiadó, Budapest. 1965. Hőtan szaklaboratórium. Elektromosságtan 1. FI1104 Meghirdetés féléve 4 Kreditpont 4 Összóraszám (elm. + gyak.) 3+0 kollokvium Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1102 Tantárgyfelelős neve Erlichné Dr. Bogdán Katalin 10
A tantárgy célja, hogy kísérletekre építve bemutassa a klasszikus fizika elektromosságtannal foglalkozó fejezetét, ugyanakkor az újabb kutatatási eredményekről és a gyakorlati, technikai alkalmazásokról is tájékoztassa a hallgatókat. Az elektrosztatikai tér vákuumban és szigetelőkben. Elektromos alapfogalmak és alapjelenségek. Coulombtörvény. Térerősség, erővonalak, fluxus. Megosztási vektor, a polarizáció vektora, dielektromos állandó, szuszceptibilitás. Az elektromos feszültség és potenciál. Az elektromos kapacitás, kondenzátorok. Ferroelektromosság, piezoelektromosság, piroelektromosság. Érintkezési elektromosság. Stacionárius áramok. Az elektromos áram, áramkör, áramerősség, áramsűrűség. Az elektromos ellenállás, fajlagos ellenállás és vezetőképesség. Ohm és Kirchhoff törvényei. Elektromos munka és teljesítmény. Termoelektromosság. A magnetosztatikai tér vákuumban és közegben. Mágneses alapjelenségek és alapfogalmak. Mágneses térerősség, indukció, térerősség és indukcióvonalak, fluxus. Mágneses polarizáció, permeabilitás, szuszceptiibilitás. A gerjesztési törvény. Erőhatások mágneses erőtérben. Az anyagok mágneses tulajdonságai. Házi dolgozat megírása adott határidőre. Litz József: Elektromosságtan és mágnességtan, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1998. Budó Ágoston: Kísérleti Fizika II. Tankönyvkiadó, Budapest, 1980. Hevesi Imre: Elektromosságtan, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1998. Feynman Leighton Sands: Mai fizika 5, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1969. Fizika előadóterem, fizikaszertár. Elektromosságtan gyakorlat 1. FI1204 Meghirdetés féléve 4 Összóraszám (elm. + gyak.) 0+2 gyakorlati jegy Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1202 Tantárgyfelelős neve Erlichné Dr. Bogdán Katalin A gyakorlat célja a hallgatók vitakészségének és feladatmegoldó készségének fejlesztése, az elektromosságtani feladatmegoldások különböző módszereinek megismerése és begyakorlása. Önálló feldolgozásra szánt témakörök megbeszélése, fizikafeladatok megoldása az FI1104 kódú tárgy témaköréből. Három zárthelyi dolgozat írása, a házi dolgozat szóbeli bemutatása. 11
Gimnáziumi összefoglaló feladatgyűjtemény, FIZIKA. Tankönyvkiadó, Budapest, 1992. Kovács IstvánPárkányi László: Fizikai példatár, elektromosságtan, Tankönyvkiadó, Budapest, 1989. Baranyi Károly: A fizikai gondolkodás iskolája, Akadémiai Kiadó, Budapest, 1992. Fizika előadóterem, fizikaszertár. Optika FI1106 Meghirdetés féléve 4 Kreditpont 3 Összóraszám (elm+gyak) 2+0 kollokvium Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1105 Tantárgyfelelős neve Dr. Hadházy Tibor Tantárgyfelelős beosztása főiskolai tanár A geometriai optika alapvető elveinek, törvényszerűségeinek, az optikai eszközöknek a megismertetése, a fizikai optika jelenségeinek interferencia, elhajlás, polarizáció kísérletekre alapozott feldolgozása. A fény: kölcsönhatásra képes energiaáramlás, transzverzális elektromágneses hullám, a teljes elektromágneses színkép egy oktávja. A fénytan tagozódása. A fény terjedési sebessége, fázis és csoportsebesség. A fény anyag kölcsönhatása, a törésmutató, fényszóródás, fényszórás. A Fermatféle elv és alkalmazásai. A geometriai optika alapjelenségei: fényvisszaverődés, fénytörés, teljes visszaverődés. Leképezés tükröző felületekkel (síktükrök, gömbtükrök). Az optikai lencse, leképezés lencsékkel, lencsehibák. Objektív optikai eszközök, szubjektív optikai eszközök. Prizmás spektroszkóp, refraktométerek, interferométerek. Fényinterferencia, interferencia vékony lemezeken. A fényelhajlás résen. Az optikai rács. A fénypolarizáció. Kettős törés, cirkulárisan és elliptikusan poláros fény. Kristályoptika. Teljesítendő a feltételeként szereplő belföldi tanulmányút keretében (üzemlátogatás). Mátrai Patkó: Fénytan (Optika), főiskolai jegyzet, Tankönyvkiadó, Budapest, 1976. Budó Mátrai: Kísérleti fizika III., egyetemi tankönyv, Tankönyvkiadó, Budapest, 1977. Feynmann: Mai fizika 3, (Optika), Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1969. Tánczos Zs.: A látás alapfolyamatairól, Akadémiai Kiadó, Budapest, 1984. Bernolák Szabó Szilas: A mikroszkóp, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1979. 12
A tartalomhoz kapcsolódó demonstrációs kísérletek elvégzéséhez szükséges eszközök, 40 fő befogadására alkalmas előadóterem. Optika gyakorlat FI1206 Meghirdetés féléve 4 Kreditpont 1 Összóraszám (elm+gyak) 0+1 gyakorlati jegy Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1205 Tantárgyfelelős neve Dr. Hadházy Tibor Tantárgyfelelős beosztása főiskolai tanár ) Önálló hallgatói munkával feldolgozott anyagrészek szeminarizálása, feladatok megoldása a geometriai optika tárgyköréből. A fény terjedési sebességének meghatározási módjai. Árnyékjelenségek. Monokromatikus fény áthaladása planparalel lemezen és fénytani hasábon. A testek színe. A légkör fényjelenségei. A szem, a fekete fehér és a színes látás elmélete. A lézer, a holográfia és egyéb gyakorlati alkalmazások. Interferencia ék alakú lemezeken, hullámhosszmérés. Az optikai aktivitás polarimetria. Feladatok a geometriai optika tárgyköréből: törés, visszaverődés, teljes visszaverődés, tükrök, lencsék. Képszerkesztések. 3. Évközi ellenőrzés Min. négy évközi dolgozat írása, a szóbeli szereplés értékelése. Gimnáziumi összefoglaló feladatgyűjtemény, Tankönyvkiadó, Budapest, 19992. Mátrai Patkó: Fénytan (Optika), főiskolai jegyzet, Tankönyvkiadó, Budapest, 1976. Hadházy T.: (szerk.): Fizikai feladatgyűjtemény, főiskolai jegyzet, Bessenyei Kiadó, Nyíregyháza, 2001. Budó Ágoston: Kísérleti fizika III. Tankönyvkiadó, Budapest, 1977. Feynmann: Mai fizika 3 (Optika), Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1969. Nagy E.: A laser, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1967. Gábor D.: Válogatott tanulmányok, Gondolat Kiadó, Budapest, 1976. Bernolák K.: A fény, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1981. A hallgatói szemináriumi eszközrendszer (Norstedts Optika III.), 24 fős, sötétíthető, csatlakozóval ellátott szemináriumi terem. (309es terem) 13
Optika laboratórium FI1306 Meghirdetés féléve 4 Kreditpont 1 Összóraszám (elm+gyak) 0+2 gyakorlati jegy Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1301 Tantárgyfelelős neve Dr. Hadházy Tibor Tantárgyfelelős beosztása főiskolai tanár A geometriai és fizikai optika tárgyköreihez szorosan kapcsolódó laboratóriumi mérési gyakorlatok elvégzése, az elméleti anyag elmélyítése céljából. 2. A tantárgy Laboratóriumi mérések az FI1106 kódszámú tantárgy témaköréből. Fotometriai mérések: fényerősség mérése, fényforrások polárdiagramjának meghatározása, felületek reflexiós tényezője. Törésmutató mérése: mikroszkóppal, a minimális deviáció szögének meghatározásával, Abberefraktométerrel. Lencsék gyújtótávolságának meghatározása különféle módszerekkel, lencsehibák. Mérések mikroszkóppal. Hullámhosszmérés: Fresnel féle biprizmával, réssel, optikai ráccsal. Koncentrációmérés körpolariméterrel. Színes oldatok fényelnyelése, koncentrációmérés. Az elvégzett igazolt hiányzás esetén is min. 8 db. laboratóriumi gyakorlatok minősítése, referálás. Bánhalmi J.(szerk.): Fizikai laboratóriumi Erlichné Hadházy T.: Fizikai laboratóriumi II. Bessenyei Kiadó, Nyíregyháza, 2002. Beszeda I.: Bevezetés a fizikai laboratóriumi mérésekbe, Bessenyei Kiadó, Nyíregyháza, 1999. Budó Mátrai: Kísérleti fizika III. egyetemi tankönyv, Tankönyvkiadó, Budapest, 1977. A tantárgy tartalmában megjelölt laboratóriumi gyakorlatok elvégzésére alkalmas felszereltségű, min. 12 munkahelyes, sötétíthető laboratórium (306os labor). Elektromosságtan 2. FI1105 Meghirdetés féléve 5 Kreditpont 4 Összóraszám (elm. + gyak.) 3+0 szigorlat Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1104 Tantárgyfelelős neve Erlichné Dr. Bogdán Katalin 14
A tantárgy célja, hogy kísérletekre építve bemutassa a klasszikus fizika elektromosságtannal foglalkozó fejezetét, ugyanakkor az újabb kutatatási eredményekről és a gyakorlati, technikai alkalmazásokról is tájékoztassa a hallgatókat. Az elektromágneses indukció jelensége és törvényei. Önindukció, kölcsönös indukció. Váltakozó áramok. Váltóáramú ellenállások. RLCkörök. Vektordiagramok. A váltakozó áram teljesítménye, munkája. Elektromos gépek: generátorok, motorok, transzformátorok. Áramvezetés fémekben, elektrolitokban, félvezetőkben, szigetelőkben, vákuumban, gázokban. A differenciális Ohm törvény. Az elektrolízis Faradayféle törvényei. Saját vezetés, szennyezéses vezetés. Diódák, tranzisztorok. Átütési szilárdság, eltolási áramok. Termoelektromos hatás, fényelektromos hatás, hidegemisszió. Elektroncsövek. Elektronoptika. Az oszcilloszkóp. Az elektronmikroszkóp. A gázkisülések mechanizmusa. Légköri elektromosság. Elektromágneses rezgések és hullámok. Zárt rezgőkör szabad rezgései. Meissnerféle visszacsatolás. Nagyfrekvenciás rezgések előállítása. Nyitott rezgőkör. Az elektromágneses hullámok jellemzése: sebesség, energia, impulzus, impulzussűrűség, nyomás. visszaverődés, törés, elhajlás, interferencia. Poynting vektor. Az elektromágneses jelenségek általános jellemzése: a Maxwell egyenletek integrális alakja. Házi dolgozat megírása adott határidőre. Litz József: Elektromosságtan és mágnességtan, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1998. Budó Ágoston: Kísérleti Fzika II. Tankönyvkiadó, Budapest, 1980. Hevesi Imre: Elektromosságtan, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1998. Feynman Leighton Sands: Mai fizika 6, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1970. Lehmann: Diódák és tranzisztorok, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1971. Fizika előadóterem, fizikaszertár. Elektromosságtan gyakorlat 2. FI1205 Meghirdetés féléve 5 Összóraszám (elm. + gyak.) 0+2 gyakorlati jegy Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1204 Tantárgyfelelős neve Erlichné Dr. Bogdán Katalin A gyakorlat célja a hallgatók vitakészségének és feladatmegoldó készségének fejlesztése, az elektromosságtani feladatmegoldások különböző módszereinek megismerése és begyakorlása. 15
Önálló feldolgozásra szánt témakörök megbeszélése, fizikafeladatok megoldása az FI1105 kódú tárgy témaköréből. Három zárthelyi dolgozat írása, a házi dolgozat szóbeli bemutatása. Gimnáziumi összefoglaló feladatgyűjtemény, FIZIKA. Tankönyvkiadó, Budapest, 1992. Kovács IstvánPárkányi László: Fizikai példatár, elektromosságtan, Tankönyvkiadó, Budapest, 1989. Baranyi Károly: A fizikai gondolkodás iskolája, Akadémiai Kiadó, Budapest, 1992. Fizika szemináriumi terem, fizikaszertár. Elektromosságtan laboratórium FI1305 Meghirdetés féléve 5 Kreditpont 1 Összóraszám (elm. + gyak.) 0+2 gyakorlati jegy Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1301 Tantárgyfelelős neve Erlichné Dr. Bogdán Katalin A laboratóriumi mérési gyakorlatok általános célja a hallgatók kísérletező készségének fejlesztése, speciálisan az elektromosságtan tantárgyban megismert törvények ellenőrzése méréssel és bizonyos gyakorlati eljárások megismerése. Laboratóriumi mérések az FI1104 és FI1105 kódú tárgy témaköréből. Ellenállás, kapacitás, induktivitás mérése különböző módszerekkel. Telep belső ellenállásának, elektromotoros erejének meghatározása. Feszültségmérés kompenzációval. Az elektromos munka és teljesítmény mérése. Ködfénylámpa, soros RLCkör, transzformátor vizsgálata. Hangfrekvenciás rezgések keltése és vizsgálata. Mikrohullámok vizsgálata. Félvezető dióda és tranzisztor vizsgálata. A laboratóriumi jegyzőkönyvek ellenőrzése és értékelése hetente. Litz József: Elektromosságtan és mágnességtan, Műszaki Könyvkiadó, Budapest Bánhalmi József: Fizikai laboratóriumi mérések III. Budó Ágoston: Kísérleti Fizika II. Tankönyvkiadó, Budapest Beszeda Imre: Bevezetés a fizikai laboratóriumi mérésekbe, Bessenyei György Kiadó, Nyíregyháza A mérések végrehajtásához szükséges szaklaboratórium. 16
Atomfizika FI1107 Meghirdetés féléve 6 Kreditpont 4 Összóraszám (elm+gyak) 3+0 kollokvium Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1106 Tantárgyfelelős neve Dr. Nyilas István Az anyag elektronszerkezetének kísérleti bizonyítékai és azok alkalmazásai. Az elektronszerkezet elméleti leírása hullámmechanikai modellel. Atomfizika kialakulása, klasszikus atommodellek (az általános iskolai tantervre tekintettel részletesebben a golyómodellkinetikus gázelméleti modell, valamint a Rutherford modell). Hőmérsékleti sugárzás és klasszikus magyarázata Kirchoff, Wien, StefanBoltzmann törvényei. Planck elmélete a kvantumelmélet kezdetei. Klasszikus és kvantumstatisztikák. A hőmérséklet sugárzás gyakorlati vonatkozásai: fekete és színhőmérséklet, fényforrások hatásfokának növelése. A fényelektromos hatás Einstein fotoelektromos egyenlete. A fény duális természete, a sugárzó anyag energiája, impulzusa és tömege. Comptonszórás. Színképek és finomszerkezetük értelmezése a Bohrmodell és Sommerfeld féle vektormodell alapján. A mágneses momentum, a spin. Zeemanneffektus. Kvantumszámok rendszere, LS kötés, a periódusos rendszer felépítése és az elemek főbb kémiai tulajdonságainak magyarázata. Rtg. sugarak keletkezése, folytonos és karakterisztikus rtg. sugárzás. A rtg. sugarak kölcsönhatása az anyaggal, abszorpciós színkép. A rtg. sugárzás gyakorlati alkalmazása. Indukált emisszió, a lézerek, főbb típusaik és alkalmazásuk. Anyaghullámok. A Schrödinger egyenlet származtatása és megoldása egyszerűbb esetekben (szabad tömegpont, derékszögű potenciálvölgy, alagúteffektus). A H atom hullámmechanikai modellje. Dr. Pintér FerencDr. Szűcs József: Anyagszerkezet egységes jegyzet; Tankönyvkiadó Bp. 1989 Marx György: Kvantummechanika. Tk. Bp.: 1970 Budó Ágoston: Kísérleti fizika III. Fizika előadóterem és fizikaszertár. 17
Atomfizika gyakorlat FI1207 Meghirdetés féléve 6 Összóraszám (elm+gyak) 0+2 gyakorlati jegy Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1206 Tantárgyfelelős neve Dr. Nyilas István Az atomfizika tantárgyhoz kapcsolódó számolási gyakorlatok és önálló feldolgozásra szánt anyagok megbeszélése. Feladatok a hőmérsékleti sugárzás témakörből. A külső fényelektromosságra vonatkozó feladatok. Feladatok a fény kettős természetére: Comptoneffekttus, fénnyomás, fotonok gravitációs térben. Színképek termrendszere, kiválasztási szabályok. A Balmerformula használata. Feladatok a röntgensugárzás köréből: Moseleyegyenesre vonatkozó feladatok. Rtg.sugarak abszorpciója, braggfeltétel alkalmazása. Feladatok az elektron hullámtermészetére: elektrondiffrakcióra, alagúthatásra. Pintér Ferenc: Feladatok az anyagszerkezettan tanításához. Atomfizika laboratórium FI1307 Meghirdetés féléve 6 Kreditpont 1 Összóraszám (elm+gyak) 0+2 gyakorlati jegy Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1301 Tantárgyfelelős neve Dr. Nyilas István Mikrofizikai állandók meghatározása: e/m mérése, Planckállandó mérése, Boltzmannállandó mérése. Millikan kísérlet. Mérések az emissziós spektrométerrel. Ridhbergállandó meghatározása a Hatom színképéből. Radioaktiv bomlás statisztikai vizsgálata. GeigerMüller számlálócső jellemzőinek mérése. Felezési idő mérése. Bétasugarak abszorpciójának vizsgálata. Alfasugarak hatótávolságának és energiájának meghatározása. KmenntKuhn: GeigerMüller Számlálócsövek. 18
Keszthelyi Lajos: Szcintillációs számlálók. Magfizika és elemi részek FI1108 Meghirdetés féléve 6 Kreditpont 3 Összóraszám (elm+gyak) 2+0 szigorlat Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1105 Tantárgyfelelős neve Dr. Nyilas István Jelölések, elnevezések (tömegszám, rendszám, atomi tömegegység, izotóp, izobár, izotón, magizomér). Radioaktivitás felfedezése, természetes radioaktivitás főbb tulajdonságai (hatótávolság, ionizációs képesség, bomlási törvény, bomlási sorozatok, GeigerNuttal szabály). A mag krátermodellje (Gamowmodell). A neutron felfedezése. Tömegdefektuskötési energia, nehézmagok cseppmodellje. Magspin (NMR alapjai). A bétasugárzás magyarázat, fajtái. Az erős kölcsönhatás, az atommag Yukawamodellje. Könnyű magok héjmodellje. Egyesített magmodell. Magreakciók és energiamérlegük, hatáskeresztmetszet (magreakciók töltött részekkel, neutronokkal, gyorsított részekkel, magfotoeffektus, gyorsító berendezések, részecske detektorok). Mesterséges radioaktivitás. Kozmikus sugárzás és vizsgálatára szolgáló eszközök. A maghasadás, atombomba és atomreaktorok működése. Fúzió (Hbomba, nukleáris fegyverek, fúziós reaktorok). Fúzió a csillagokban. Nukleáris technika a gyakorlatban. Sugárzások biológiai hatásai, dozimetria. Elemi részek és felfedezésük, osztályozásuk. Megmaradási elvek és szimmetriák. Kvarkmodell. Muhin: Magfizika Muhin: Magfizika mindenkinek Fritzgerald: Kvarkok Magfizika gyakorlat FI1208 Meghirdetés féléve 6 Kreditpont 1 Összóraszám (elm+gyak) 0+1 gyakorlati jegy Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1206 Tantárgyfelelős neve Dr. Nyilas István 19
Magok kötési energiáinak számítása. Radioaktív bomlásra és bomlási sorozatokra vonatkozó feladatok. Weisszäcker képlet alkalmazása. Magfizikai adatok keresése adatbázisokból. Nuklidtáblázatok használata. Szemináriumi feldolgozásra: radioaktivitás gyakorlati alkalmazásásának fizikai alapjai és példák az alkalmazásra, gyorsítóberendezések működése. Dozimetriai számítások. Pintér Ferenc: Anyagszerkezettan feladatok. Szeged, 1997. Atomkorszak detektívjei Szakmai üzemlátogatás FI3333 Meghirdetés féléve IV. félév Kreditpont Összóraszám (elm. + gyak) 0+18 aláírás Előfeltétel (tantárgyi kód) Tantárgyfelelős neve Dr. Hadházy Tibor Tantárgyfelelős beosztása főiskolai tanár Az elméleti ismeretek gyakorlati alkalmazásnak megismerése az ipari gyakorlatban. üzemlátogatások 5. Kötelező, ill. ajánlott irodalom Fizika alapjai FI1001 Meghirdetés féléve Szaktanszékek igénye szerint I. vagy II. félév Összóraszám (elm. + gyak) 2+0 kollokvium Előfeltétel (tantárgyi kód) Tantárgyfelelős neve Dr. Varga Klára Tantárgyfelelős beosztása főiskolai adjunktus 20
A hallgatók azon fizikai ismereteinek felelevenítése és kiegészítése, amelyek szükségesek későbbi tanulmányaik megértéséhez. Tudja a hallgató a megszerzett elméleti ismereteit a gyakorlatban helyesen alkalmazni. A fizika helye a természettudományok körében. A fizikai megismerési folyamat és módszerei. Alapvető fizikai kölcsönhatások, jellemzésük, megjelenésük a természetben. Mozgások kinematikai és dinamikai leírása. A termodinamika elemei: gázok állapothatározói, gáztörvények. A termodinamika főtételei. Kalorimetria: fajhő, hőkapacitás. Halmazállapotváltozások, kritikus állapot. Elektrosztatikai alapfogalmak és alapjelenségek. Az elektromos tér, térerősség fogalma értelmezése. Egyenáramú áramforrások és jellemzésük. Ohmtörvénye, az ellenállás és mérése. Kirchofftörvények. Áramvezetési mechanizmusok. Elektromos vezetés félvezetőkben. Az áram mágneses tere. A mágneses indukció. Váltakozó áram és szerepe a mindennapokban. A teljes elektromágneses színkép és tartomány. Természetes és poláros fény. A geometriai optika alapjai. A radioaktivitás és szerepe a mindennapi életben. Atomenergia. Két zárthelyi dolgozat írása. 5. Kötelező, ill. ajánlott irodalom Holics László: Fizika I.II. Műszaki Könyvkiadó 1986. Középiskolai fizika tankönyvek Öveges könyvek Gondolat Kiadó 1979. Előadóterem, megfelelő fizikai kísérleti eszközök. Elméleti pontmechanika FI2101 Meghirdetés féléve 5 Kreditpont 3 Összóraszám (elm+gyak) 2+0 kollokvium Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1102 Tantárgyfelelős neve Dr. Beszeda Imre Bevezetés az elméleti fizika módszereibe; matematikai dedukció. Hogyan lehet a tapasztalatok alapján nyert axiómákból kiindulva matematikai úton a jelenségek speciális törvényszerűségeit megállapítani. Az anyagi pont dinamikájának leírása: Newtonféle axiómák. Az anyagi pont mozgásegyenletei. A kinetikai energia tétele. Konzervatív erőtér, potenciális energia. A mechanikai energia megmaradási törvénye. Az erő és az impulzus nyomatéka. Az anyagi pont egyensúlya. A dinamika és a statika kapcsolata. A dinamika törvényei mozgó vonatkoztatási rendszerekben. Néhány konkrét probléma az anyagi pont dinamikájából. 21
A félév során két elméleti ismereteket ellenőrző dolgozat írása. Budó Ágoston: Mechanika. Tankönyvkiadó, Budapest, 1965. Cholnoky: Mechanika I. II. III. Tankönyvkiadó, Budapest, 1965. LandauLifsie: Elméleti fizika I. Tankönyvkiadó, Budapest, 1974. Fizika előadóterem. Mechanikai és hőtani mérések FI2201 Meghirdetés féléve 5 Összóraszám (elm+gyak) 0+2 gyakorlati jegy Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1303 Tantárgyfelelős neve Dr. Beszeda Imre Összetett módszerekkel meghatározható mennyiségek mérésének megismerése és az eredmények kiértékelése. Különböző halmazállapotú testek mechanikai és hőtani jellemzőinek mérése. Gázok sűrűségének, viszkozitásának, hőtágulási tényezőjének mérése. Hang terjedési sebességének meghatározása gázokban. Tiszta folyadékok és oldatok mechanikai és hőtani tulajdonságai: sűrűség, felületi feszültség, viszkozitás, olvadáspont és forráspont mérése. Szilárd testek és ötvözetek mechanikai és hőtani tulajdonságai. Hővezetési és hőátadási tényező mérése. Szóbeli feleltetés, illetve a laboratóriumi jegyzőkönyvek hetenkénti ellenőrzése. Budó Ágoston: Kísérleti fizika. Tankönyvkiadó, Budapest, 1975. Csordás László: Fizikai laboratóriumi gyakorlatok I. Tankönyvkiadó, Budapest, 1987. Szalay Sándor: Fizikai gyakorlatok I. Tankönyvkiadó, Budapest, 1991. Beszeda Imre Hadházy Tibor Tarr Ferenc: Fizikai laboratóriumi gyakorlatok I. Bessenyei György Könyvkiadó, Nyíregyháza, 1999. Szaklaboratórium. 22
Statisztikus fizika FI2102 Meghirdetés féléve 5 Kreditpont 3 Összóraszám (elm+gyak) 2+0 kollokvium Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1103 Tantárgyfelelős neve Dr. Tarr Ferenc Tantárgyfelelős beosztása főiskolai tanár A statisztikus fizika célja a molekuláris szemléleten alapuló anyagszerkezeti ismeretek bemutatása. További cél, hogy e rendkívül szerteágazó problémakör anyagát a lehetőségek határain belül egységes szempontból ismertessük. A statisztikus mechanikai és kinetikai módszereknek részletesebben történik a tárgyalása, míg az újabb kvantummechanikai módszereknek csak az alapgondolata kerül bemutatásra. Statisztikus fizika. A termodinamika alkalmazásai (gázok, rugalmasság, dielektrikumok, szupravezetés). Kinetikus gázelmélet. Transzport jelenségek (diffúzió, ozmózis). A nemegyensúlyi termodinamika, nyitott rendszerek (termoelektromos jelenségek, termodiffúzió). Klasszikus és kvantumsokaságok. A termodinamika statisztikus értelmezése. Ideális kvantumgázok. Kvázirészecskék, elemi gerjesztések. Nemegyensúlyi statisztikus mechanika. 3 zárthelyi dolgozat. Nagy Károly: Termodinamika és statisztikus mechanika, (egyetemi tankönyv) Tankönyvkiadó, Budapest, 1991. Modern fizikai kisenciklopédia, szerk.: Fényes Imre, Gondolat Könyvkiadó, Budapest, 1971. Stauffer Stanley: Newtontól Mandel Broting, Fizika 1975. Előadó terem. Elektrodinamika FI2103 Meghirdetés féléve 6 Kreditpont 3 Összóraszám (elm. + gyak.) 2+0 kollokvium Előfeltétel (tantárgyi kód) MT1009 v. MT1101 v. MT1003 és FI1105 Tantárgyfelelős neve Erlichné Dr. Bogdán Katalin 23
Az elektromosságtan 1. 2. kísérleti fizika tantárgy témaköreinek matematikai apparátus segítségével történő, elméleti fizikai tárgyalása. A vektoranalízis néhány alapfogalma. Elektromos és mágneses alapfogalmak. A Maxwellegyenletek. Az elektromos áram mágneses tere. Az elektromágneses indukció. Az elektromos töltés megmaradása. Az elektromágneses tér energiája. Az elektrosztatikus tér. Az elektrosztatikus tér potenciálja. Speciális töltésrendszerek elektrosztatikus tere. Vezetők elektrosztatikus térben. Kapacitás, kondenzátor. A dielektrikum polarizációja. Erőhatás elektrosztatikus térben. Mágnesek sztatikus tere. Permeábilis anyagok. Mágnesezett anyagokra ható erő. Egyenáramok. Áramforrások, Ohm és Kirchhoff törvényei. Egyenáramok mágneses tere. Áramra ható erő. Energiaáramlás végtelen vezető mentén. Kvázistacionárius áramok. Alapegyenletek. Váltóáramú körök. Transzformátor. Változó elektromágneses terek. Elektromágneses hullámok. Retardált és avanzsált potenciálok. Elektromos dipólus és mágneses momentum elektromágneses tere és sugárzása. Elektromágneses hullámok. Polarizáció, törés, visszaverődés. Az elektromágneses tér impulzusa. Fénnyomás. A kristályoptika alapjai. Fermatelv. Elektromágneses hullámok terjedése hullámvezetőben. Két zárthelyi dolgozat írása. Nagy Károly: Elektrodinamika, Tankönyvkiadó, Budapest, 1968 Budó Ágoston: Kísérleti fizika II. Tankönyvkiadó, Budapest, 1980. Hevesi Imre: Elektromosságtan, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1998. Feynman Leighton Sands: Mai fizika 5, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1969. Feynman Leighton Sands: Mai fizika 6, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1970. Litz József: Elektromosságtan és mágnességtan, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1998. Fizika előadóterem. Elektronika alapjai FI2104 Meghirdetés féléve 6 Kreditpont 4 Összóraszám (elm. + gyak.) 2+1 kollokvium Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1105 Tantárgyfelelős neve Erlichné Dr. Bogdán Katalin A gyakorlati életben, a fizikatanár munkája során is jól hasznosítható elektronikai ismeretek elméleti és gyakorlati vonatkozásainak megismerése. Előadás: Elektromos és mágneses alapfogalmak. Egyenáramú hálózattörvények. Az elektromos áram és a mágneses tér. Elektromos vezetési mechanizmusok. Áramforrások, 24
transzformátorok, feszültségosztók, izzólámpák, ködfénylámpák, univerzális mérőműszerek, oszcilloszkópok. Elektronikus eszközök. Elektroncsövek, félvezető diódák, tranzisztorok, analóg és digitális integrált áramkörök, relék, mikromotorok felépítése, működési elve. Jelleggörbék, egyenirányítás, erősítés. Elektronikai eszközök atlasza. Alkalmazások. Híradástechnika, méréstechnika, számítástechnika, informatika, mikrohullámú technika, orvosi elektronika, képfelismerés és feldolgozás, hangfelismerés és feldolgozás, elektronikus irányítás. Gyakorlat Hálózatszámítások. Egyszerű elektronikus kapcsolások tervezése. Két zárthelyi dolgozat megírása, egyszerű elektronikai kapcsolás tervezése és bemutatása. Litz József: Elektromosságtan és mágnességtan, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1998. Lehmann: Diódák és tranzisztorok, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1971. Budó Ágoston: Kísérleti Fizika II. Tankönyvkiadó, Budapest, 1980. Hevesi Imre: Elektromosságtan, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1998. Wojciechowski: Ismerkedés az elektronikával, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1973. Wojciechowski: 250 elektronikai kapcsolás, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1970. Fizika előadóterem, fizikaszertár. Elektronikai mérések FI2202 Meghirdetés féléve 6 Összóraszám (elm. + gyak.) 0 + 2 gyakorlati jegy Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1305 Tantárgyfelelős neve Erlichné Dr. Bogdán Katalin A gyakorlatok célja a hallgatók kísérletező készségének fejlesztése, alapvető elektronikai áramkörök tervezése és szerelési munkálatainak begyakorlása, egyúttal felkészítés a leendő fizikatanár szertári, karbantartási feladatainak ellátására. Szerelési és mérési gyakorlatok az FI2104 kódszámú tantárgy tananyagához kapcsolódóan. Mechanikai, elektromos, nyomtatott áramkörös szerelés, forrasztás. Hibakeresés. Elektroncsövek, félvezető diódák, tranzisztorok karakterisztikáinak felvétele. Tranzisztorok áramerősítésének (β) mérése. és vagy kapuk tervezése és építése. Rezgőkörök vizsgálata. Egyszerű elektronikus készülék tervezése és megépítése. Integrált áramkörök vizsgálata. A laboratóriumi jegyzőkönyvek ellenőrzése és értékelése hetente. Saját tervezésű egyszerű elektronikus készülék bemutatása működés közben. 25
Lehmann: Diódák és tranzisztorok, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1971. Bánhalmi József: Fizikai laboratóriumi mérések III. Beszeda Imre: Bevezetés a fizikai laboratóriumi mérésekbe, Bessenyei György Kiadó, Nyíregyháza Litz József: Elektromosságtan és mágnességtan, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1998. Budó Ágoston: Kísérleti Fizika II. Tankönyvkiadó, Budapest, 1980. Hevesi Imre: Elektromosságtan, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1998. Wojciechowski: Ismerkedés az elektronikával, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1973. Wojciechowski: 250 elektronikai kapcsolás, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1970. Elektronikai mérések végzésére alkalmas szaklaboratórium. Optikai spektroszkópia FI2107 Meghirdetés féléve 7 Kreditpont 3 Összóraszám (elm+gyak) 2+0 kollokvium Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1106, FI1107 Tantárgyfelelős neve Dr. Hadházy Tibor Tantárgyfelelős beosztása főiskolai tanár Az optikai spektroszkópia elméleti hátterének megismerése, az emissziós és abszorpciós spektroszkópia eszközei. Az optikai spektroszkópia feladata, tudományos és technikai jelentősége. A színképek osztályozása. A fényforrások jellemzői, spektroszkópiai sugárforrások (lánggerjesztő készülék, elektromos kemence, elektromos ív, szikra, kisülési cső). Az optikai spektrográfok működésének alapelve, a spektrográf fő szerkezeti elemei: a rés, résmegvilágítási módok bontóelemek, speciális prizmarendszerek. Az autokollimációs spektrográf elv. Különböző spektroszkópok. Az ICP51es spektrográf szerkezeti elemei. A spektrográf értékmérői. Sugárzásgyengítők, diafragmák. Az optikai sugárzásdetektorok típusai és alkalmazási területeik. Fotografikus detektálás, a fotoréteg alaptulajdonságai (feketedési görbe, értékmérői, hibái). Fénygyengítők. Színképvetítő. Mikrodenzitométer. Sík és kvantávrácsos spektrográfok szerkezeti felépítése, működési elve. Abszorpciós spektroszkópia, fényforrások, egyutas és kétutas spektrométerek. Két zárthelyi dolgozat írása. Mátrai T. Csillag L.: Kísérleti spektroszkópia, Tankönyvkiadó, Budapest, 1990. 26
Budó Mátrai: Kísérleti fizika III. egyetemi tankönyv, Tankönyvkiadó, Budapest, 1977. A spektroszkópiai laboratórium demonstrációs célokra használt műszerei, eszközei. Írásvetítő. Spektroszkópiai mérések FI2204 Meghirdetés féléve 7 Összóraszám (elm+gyak) 0+2 gyakorlati jegy Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1306 Tantárgyfelelős neve Dr. Varga Klára Tantárgyfelelős beosztása főiskolai adjunktus Az emissziós spektroszkópia alapvető eljárásainak (felvételkészítés, kiértékelés) gyakorlatban történő alkalmazása csoportmunka formájában. Az ICP51es spektrográf szerkezeti elemei. Ív és szikragerjesztő. A vasív, vasszínkép színképatlasz. A spektrográf beállítása, színképfelvétel készítése. A színképfelvétel laborálása, a laborálási körülmények hatása a színképfelvétel minőségére. A színképfelvételek kiértékelése, hullámhosszmérés vasszínkép segítségével. Ismeretlen ötvöző anyag jelenlétének és koncentrációjának meghatározása mikrodenzitométerrel. (kvalitatív és kvantitatív elemzés). Egy zárthelyi dolgozat, egy színképfelvétel készítése, előhívása, kiértékelése. Mátrai T. Csillag L.: Kísérleti spektroszkópia, Tankönyvkiadó, Budapest, 1990. Budó Mátrai: Kísérleti fizika III., Tankönyvkiadó, Budapest, 1977. Az optikai spektroszkópia alapműszereivel (ICP51es spektrográf, színképvetítő, mikrodenzitométer, ív és szikragerjesztő stb.) felszerelt laboratórium, laborálási feltételek (spektroszkópiai labor). Relativitáselmélet FI2105 Meghirdetés féléve 8 Kreditpont 3 Összóraszám (elm+gyak) 2+0 kollokvium Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1102, FI1106 Tantárgyfelelős neve Dr. Hadházy Tibor Tantárgyfelelős beosztása főiskolai tanár 27
A speciális és az általános relativitás elve alapgondolatának, a kinematikai és a dinamikai következményeknek a megismerése. A világegyetem szerkezetére vonatkozó megállapítások megismerése. Vonatkoztatási rendszer. A tér és idő. Galilei féle relativitási elv. Az abszolút mozgás problémája. A Michelson féle kísérlet és elvi következményei. A Lorentz transzformáció. A speciális relativitás elve. A speciális relativitás elvének kinematikai következményei : idő és hosszdilatáció, egyidejűség, az események sorrendje, sebességösszegzés. A relativisztikus dinamika néhány tétele. Az elektrodinamikai törvények relativisztikus közelítése, optikai következmények. Az általános relativitáselmélet alapgondolata. Tér, idő, tömeg, mozgás. Einstein ekvivalencia és általános relativitási elve. A gravitáció problémája. A világegyetem egészére vonatkozó megállapítása. Az általános relativitáselmélet tapasztalati igazolása. Két zárthelyi dolgozat. Budó Mátrai: Kísérleti fizika III. Tankönyvkiadó, Budapest, 1977. Einstein A.: A speciális és általános relativitás elve, Gondolat Kiadó, Budapest, 1978. 24 fő befogadására alkalmas, sötétíthető terem, írásvetítő, TV, videó, kísérleti eszközök. Anyagszerkezet vizsgálati módszerek FI2109 Meghirdetés féléve 8 Kreditpont 3 Összóraszám (elm+gyak) 2+0 kollokvium Előfeltétel (tantárgyi kód) FI1106 Tantárgyfelelős neve Dr. Hadházy Tibor Tantárgyfelelős beosztása főiskolai tanár A kísérleti fizikai tanulmányokkal megalapozott alapvető anyagszerkezeti módszerek megismerése, rendszerezése. Az optikai spektrumokról általában, a spektroszkópiai termek. Spektroszkópok: kézi spektroszkóp, TörökBarabás féle spektroszkóp. Az emissziós spektroszkópia módszerei. Az abszorpciós spektroszkópia elemei (infravörös spektroszkópia, az atomabszorpciós spektroszkópia elvei). Lézeres spektroszkópia, néhány fontosabb lézerspektroszkópiai módszer. Atomspektrumok: a hidrogénatom spektruma, a hidrogénszerű ionok spektruma, az alkáliatomok spektrumai. Többelektronos atomok és ionok spektrumai. Röntgenspektrumok. Tömegspektroszkópia, tömegspektrométerek. A színképvonalak hiperfinom szerkezete. A molekulaspektrumok. A molekulaszerkezet meghatározására szolgáló főbb jelenségcsoportok. A szilárdtestfizikai szerkezetvizsgálati eljárások. 28