Tantárgy neve: FIZIKA (2)

Kredit: 3+0

Tantárgyfelelős neve/tanszéke: Kürti Jenő, Biológiai Fizika Tanszék

Előtanulmányi feltételek: Kémia BSc törzsanyaga fizikából, Fizika(1)

Az elsajátítandó ismeretanyag rövid (néhány soros) leírása:

1. Elektrosztatika vákuumban
elektromos töltés, Coulomb-törvény, elektromos mező, erővonalak, fluxus, Gauss-törvény, cirkuláció, potenciál, töltött gömbhéj, henger illetve síklemez elektromos tere, kondenzátor, fémek sztatikus elektromos mezőben, csúcshatás

2. Magnetosztatika vákuumban
mozgó töltésre ható erő, áramvezetők között ható erő, egyenes vezető tere, Biot-Savart törvény, fluxus, cirkuláció, Ampèr-féle gerjesztési törvény, tekercs

3. Elektromos- illetve mágneses multipólusok
elektromos dipólus, kvadrupólus, multipólus saját elektromos tere illetve kölcsönhatása külső elektromos térrel; áramhurok saját mágneses tere illetve kölcsönhatása külső mágneses térrel; elektromos illetve mágneses dipólus összehasonlítása

4. Töltött részecskék mozgása elektromos illetve mágneses mezőben
Lorentz-erő, mozgás homogén illetve inhomogén mezőben, példák: oszcilloszkóp, elektronmikroszkóp, tömegspektrométer

5. Elektromos és mágneses mező anyagokban
elektromos polarizáció, E,D, permittivitás, ferroelektromosság; mágnesezettség, B, H, permeabilitás, para-, dia-, ferromágneses anyagok; E, D, B, H viselkedése közegek határán

6. Időben változó mágneses és elektromos mező
mozgási indukció, nyugalmi indukció, Faraday-tv, önindukció, Lenz-törvény, örvényáramok, transzformátor, generátorok, motorok, "eltolási áram"

7. Maxwell egyenletek
Maxwell-egyenletek vákuumban ill. homogén közegben: integrális alak, differenciális alak, skalár- és vektorpotenciál, töltésmegmaradás, megoldás töltés- és árammentes térben: elektromágneses hullám;  elektromos és mágneses  egységek az SI-ben

8. Egyenáramú és váltóáramú alapjelenségek
ellenállás, Ohm-törvény, induktivitás, kapacitás, Kirchhoff-törvények, egyszerű  áramkörök, RLC-körök

9. Anyagok elektromos transzporttulajdonságai
Drude-modell,  fémek, szigetelők, félvezetők, fajlagos vezetőképesség (ellenállás) hőmérsékletfüggése, Hall-effektus, termoelektromos effektusok

10. Az elektromágneses mező energiaviszonyai
elektromos teljesítmény, kondenzátor energiája, tekercs energiája, Joule-hő, elektromágneses energia-sűrűség, elektromágneses energia áramlása, Poynting-vektor

11. A fény
gyorsuló töltés ill. rezgő dipólus sugárzása, elektromágneses síkhullám, a fény polarizációja, fénysebesség, a fény terjedése anyagi közegben, törésmutató; a speciális relativitáselmélet alapjai; Fourier-felbontás, frekvencia, hullámszám, hullámcsomag, az elektromágneses hullámok spektruma; szinkrotron-sugárzás; Cserenkov-sugárzás; Huygens-elv, interferencia, elhajlás, törés, visszaverődés

Kötelező irodalom*:

Az előadás jegyzetelt anyaga, kiadható/internetes vázlat

A fizika alapjai, Szerk. Erostyák János és Litz József, Tankönyvkiadó, Budapest

Fizika II, Szerk. Litz József, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest 2005

Mai fizika, R.P. Feynman, R.B. Leighton, M. Sands, Műszaki Könyvkiadó, Bp.1970