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