FIZIKA TÉTELEK

I.VEGYÉSZEK

I. - II. félév

 1. Alapvetõ részecskék, alpvetõ kölcsönhatások
    leptonok, kvarkok; kölcsönhatások közvetítõi; összetett részecskék, egyszerû folyamatok

 2. Fizikai mennyiségek csoportosítása
    skalár,vektor,tenzor; forgatási ill. tükrözési tulajdonságok, algebrai mûveletek, mátrix reprezentázió; fizikai példák

 3. Anyagi pont kinematikája
    hely, sebesség, gyorsulás; pályához viszonyított komponensekre bontás, koordinátarendszerek, koordináta-
    transzformációk: derékszögû-, hengeres- és gömbi koordináták; állandó gyorsulású  mozgás,   körmozgás

 4. Anyagi pont dinamikája
    tömegpont, tehetetlenség, erõ, fontosabb erõtörvények, impulzus, inerciarendszerek, Newton-axiómák

 5. Mozgásegyenlet(ek) mint differenciálegyenlet(ek)
    a Newton-egyenlet numerikus megoldása általános esetben; néhány speciális mozgás:
    szabadesés ill. ferde hajítás súrlódás nélkül  ill. súrlódással, körmozgás

 6. Harmonikus oszcillátor
    fizikai példák, csillapítás hatása, tranziens jelenségek, gerjesztés, rezonancia, energiaviszonyok, jósági tényezõ;
    Fourier-analízis, tûimpulzus (Dirac-delta)

 7. Gravitáció
    gravitációs erõ, gravitációs potenciál, homogén gömbhéj gravitációs hatása; súly- súlytalanság; centrális erõk,
    effektív potenciál, kötött állapot, bolygómozgás, Kepler-törvények

 8. Kéttestprobléma, ütközések
    redukált tömeg; rugalmas ütközés, rugalmatlan ütközés, speciális példák; szórási hatáskeresztmetszet

 9. Pontrendszerek mechanikája
    tömegközéppont, impulzustétel, impulzusmomentum-tétel, munkatétel, konzervatív erõk, megmaradási törvények

10. Merev testek
haladó és forgó mozgás, szögsebesség vektor, tehetetlenségi nyomaték tenzor, fõtengelyek, lendület, perdület, energia, szabad forgás, Poinsot-szerkesztés, Larmor-precesszió

11. Gyorsuló koordinátarendszerek
tehetetlenségi (fiktív) erõk, példák, mozgások a Földön, árapály jelenség, súlyos tömeg - tehetetlen tömeg, Eötvös-inga

12. Rezgések összetevése, csatolt rezgések
egyirányú rezgések összetevése, lebegés, merõleges rezgések összetevése, Lissajous-ábrák;
csatolt rezgések, normálmódusok, példák (csatolt rugók, ingák, molekulák)

13. Deformálható testek mechanikája
rugalmas alakváltozások, deformációs (nyúlási) tenzor, homogén deformációk;
erõviszonyok testek deformációjánál, feszültségi tenzor, Hooke-törvény, rugalmas állandók (anizotróp-, izotróp közeg), egyszerû példák (nyújtás, nyírás ...); rugalmas energia

14. Folyadékok/gázok mechanikája I
erõviszonyok nyugvó folyadékokban ill. gázokban, Pascal tv-e, hidrosztatikai nyomás;
áramlástani alapfogalmak: sebességtér, áramvonalak, örvényvonalak, áramlások csoportosítása (stacionárius - idõben változó, lamináris - turbulens,...); viszkozitás (belsõ súrlódás), Navier-Stokes egyenlet, Bernoulli-egyenlet, Hagen-Poiseuille féle  (kiömlési) képlet, Stokes féle (ellenállási) képlet

15. Folyadékok/gázok mechanikája II
örvényképzõdés, közegellenállás; áramlások hasonlósága, Reynolds-, Froude-, Mach-szám; Doppler-effektus; áramlások stabilitása, henger körüli áramlás, Couette-áramlás (Taylor-instabilitás), nemlineáris diffegyenletekkel leírható folyamatok néhány általános jellemzõje, struktúrák kialakulása, káosz

16. Diffúziós egyenlet - hullámegyenlet
a kétféle parciális differenciálegyenlet összehasonlítása, melyik milyen folyamatokra jellemzõ?
példák, a matematikai megoldások fõ jellemzõi

17. Elektrosztatika vákuumban
elektromos töltés, Coulomb-törvény, elektromos mezõ, erõvonalak, fluxus, Gauss-törvény, cirkuláció, potenciál, dipólus, kvadrupólus, fémek elektrosztatikus mezõben, csúcshatás, síkkondenzátor elektromos tere;  töltött részecskék mozgása homogén elektromos mezõben

18. Magnetosztatika vákuumban
mozgó töltésre ható erõ, áramvezetõk között ható erõ, egyenes vezetõ tere, Biot-Savart törvény, fluxus, cirkuláció, Amper-féle gerjesztési törvény, áramhurok, mágneses dipólus, tekercs mágneses tere; töltött részecskék mozgása homogén mágneses mezõben

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

20. Idõben változó mágneses és elektromos mezõ
mozgási indukció, nyugalmi indukció, önindukció, Lenz-törvény, örvényáramok, transzformátor, generátorok, motorok, "eltolási áram";   kiegészítés: grad, div, rot, Laplace   - azonosságok

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

22. Egyenáramú és váltóáramú alapjelenségek
ellenállás, Ohm-törvény, induktivitás, kapacitás, Kirchhoff-törvények, egyszerû  áramkörök, RLC-körök; anyagok elektromos transzporttulajdonságai: fémek Drude-modellje,  fémek, szigetelõk, félvezetõk, Hall-effektus, termoelektromos effektusok; az elektromágneses mezõ energiaviszonyai: kondenzátor energiája, tekercs energiája, Joule-hõ, elektromágneses energia-sûrûség, Poynting-vektor

23. A fény
gyorsuló töltés ill. rezgõ dipólus sugárzása, elektromágneses síkhullám, fény polarizációja, fénysebesség, a fény terjedése anyagi közegben; Fourier-felbontás, frekvencia, hullámszám, hullámcsomag; lézerek,
szinkrotron -sugárzás; Cserenkov sugárzás; Huygens-elv, interferencia, elhajlás, törés, visszaverõdés,

24. Lagrange-formalizmus
Általános koordináták, konfigurációs tér, legkisebb hatás elve, (Fermat-elv az optikában), Euler-Lagrange egyenletek, tömegpont ill. pontrendszer Lagrange-függvénye; szimmetriák és megmaradási tételek

25. Hamilton-formalizmus (kanonikus mechanika)
Fázistér, kanonikusan konjugált dinamikai változók, Hamilton-függvény, kanonikus mozgásegyenletek; Poisson-zárójelek; Hamilton-fv. elektromágneses tér jelenlétében

26. Szimmetriák és megmaradési tételek
szimmetriák szerepe a fizikában, Galilei- ill. Einstein-féle relativitási elv, alapvetõ szimmetriák - alapvetõ fizikai mennyiségek; Példa: a perdület a mechanika különbözõ szintjein (beleértve a spin-t is)

27. A kvantummechanika kísérleti elõzményei
Planck-féle sugárzási törvény, szilárdtestek molhõje, fényelektromos hatás, Compton-effektus, Davisson-Germer kísérlet, atomok vonalas színképe, Franck-Hertz k., Zeeman-effektus, Stern-Gerlach k., Einstein-de Haas k.

28. Klasszikus mechanika - kvantummechanika
Bohr-Sommerfeld féle kvantálás a fázistérben, H-atom, harmonikus oszcillátor; de Broglie féle anyaghullámok; Poisson-zárójel - kommutátor, felcserélési relációk, határozatlansági relációk

A felkészüléshez segítséget nyújthat például a következõ ajánlott irodalom:
        Budó Ágoston: Kisérleti Fizika I. és II.
        Budó Ágoston: Mechanika
        R.P. Feynman: Mai fizika (sorozat)
        Landau - Lifsic: Mechanika (Elméleti fizika I.) (1-9, 40).
 

Budapest, 1999 szeptember                                               Kürti Jenõ