A tárgy címe:
Modern fizika
Elsődleges képzés:
Fizikus mérnök BSc
Kredit:
8
A tárgy besorolása:
kötelező
Óraszám - előadás:
4
Óraszám - gyakorlat:
2
Óraszám - labor:
0
Egyéb oktatás:
Számonkérés módja:
Examination
Egyéb számonkérés:
Félév:
4
Előtanulmányi feltételek:
Mechanika
Tantárgy felelőse:
Dr. Zaránd Gergely, egyetemi tanár, MTA doktora
További oktatók:
Tárgyleírás:
RELATIVITÁSELMÉLET: a relativitás elve; Lorentz-transzformáció; téridő és kauzalitás; relativisztikus tömeg, energia-impulzus megmaradás.
A FÉNY KVANTUMELMÉLETE: ; Feketetest sugárzás; energiakvantum; fotoelektromos effektus, Compton-effektus.
KVANTUMMECHANIKA: Bohr megfeleltetési elve; csoportsebesség és diszperzió;a részecske-hullám dualitás; Schrödinger-egyenlet.
KVANTUMMECHANIKA EGY DIMENZIÓBAN:
Kvantumoszcillátor; Várható értékek; mérhető mennyiségek és operátorok; szabad résszecskék hullámfüggvénye; alagutazás.
KVANTUMMECHANIKA HÁROM DIMENZIÓBAN: A hidrogénatom és hidrogénszerű atomok; impulzusmomentum kvantálása.
AZ ATOMOK SZERKEZETE: Zeeman-effektus; Spin-pálya kölcsönhatás; Pauli-elv; elektronkölcsönhatás és árnyékolás.
MOLEKULÁK: Kötési mechanizmusok, molekulaspektrum, rezgések.
ATOMMAGOK SZERKEZETE: Kötési energia és magerők; magmodellek; rádioaktivitás; bomlási folyamatok.
MAGREAKCIÓK ÉS MAGFIZIKAI ALKALMAZÁSOK: Reakciók hatáskeresztmetszete; magreakciók neutronokkal; maghasaadás; atomreaktorok; magfúzió; a részecskék anyagggal való kölcsönhatása; sugárzási károsodás; sugárzásdetektorok; a sugárzás felhasználása.
ELEMI RÉSZECSKÉK: A természet alapvető erői; pozitronok és más antirészecskék; a részecskék osztályozása; Megmaradási tételek: baryonszám, leptonszám, ‘strange’ gészecskék, és ‘strangeness’; a nyolcas út; kvarkok, elektrogyenge kölcsönhatás, és a standard model.
Ajánlott irodalom:
Kenneth S. Krane: Modern Physics (Wiley, 2012) ISBN 978-1118061145.
John R. Taylor, Chris D. Zafiratos, Michael A. Dubson: Modern Physics for Scientists and Engineers (Viva Books Private, 2017) ISBN 978-1938787751
Raymond A. Serway, Clement J. Moses, Curt A. Moyer: Modern Physics (Thomson Brooks Cole, 2005), ISBN: 9780534493394,0534493394
Kompetenciák:
a) tudása- Ismeri a klasszikus és modern fizika műszaki-technológiai eljárásokat és alkalmazásokat megalapozó alapvető törvényszerűségeit, fejlődési irányait, és a modern fizikai modelleket.- Ismeri a fizika legfontosabb kapcsolódási pontjait a mérnöki diszciplínákkal, az ehhez kapcsolódó alapvető fogalmakat és összefüggéseket.b) képességei- Képes a műszaki-technológiai problémák és a fizikai tudományos eredmények közötti kapcsolat megteremtésére, a két terület alkotó összekapcsolására.- Képes a műszaki problémák és a hozzájuk kapcsolódó fizikai jelenségek megértésére, az ehhez szükséges információgyűjtésre, és a szakirodalom eredményeinek értelmezésére és kreatív alkalmazására.- Képes a műszaki fejlesztéshez kapcsolódó problémák önálló megoldására, a megoldáshoz elvezető fizikai törvényszerűségek, mechanizmusok és műszaki megoldások azonosítására, komplex műszaki és fizikai problémák analitikus és számítógépes modellezésére, és a modellezés eredményének gyakorlati alkalmazására.- Ismeretei alapján rendelkezik a tudományos-technológiai alapokon nyugvó megalapozott érvelés képességével, ismeretei alapján képes megalapozott véleményt alkotni szakterületéhez kapcsolódó társadalmi, tudományos, technológiai és etikai kérdésekről.- Képes tudásának önálló gyarapítására, a releváns szakirodalom követésére és feldolgozására, és tanulmányainak magasabb szinten történő folytatására.c) attitűdje- Törekszik a tudományos fizikai ismeretek és a műszaki-technológiai alkalmazások közötti összekötő, integráló szerep megteremtésére.- Hitelesen képviseli a természettudományos világnézetet, és alkalmazni tudja a technológia és társadalom viszonylatában.- Nyitott a természettudományos és műszaki továbbképzés irányában.- Elkötelezett új kompetenciák elsajátítására.- Fejleszti, mélyíti szakterületi ismereteit.d) autonómiája és felelőssége- Önállóan feltárja és átgondolja az alapvető szakmai kérdéseket, és adott források alapján megválaszolja azokat, képes önálló szakmai döntések meghozatalára.- Felelősséggel együttműködik a műszaki, természettudományos és más szakterületek szakembereivel.- Tudatosan vállalja a műszaki-természettudományos terület etikai normáit.- Saját képességeit és munkájának eredményét reálisan értékeli.- Folyamatos tanulással fejleszti kompetenciáit, alkalmassá válva felelősségteljes munkakörök betöltésére.- Tisztában van a tudományos-technológiai kijelentések jelentőségével és következményeivel.