Fizika 2i

Physics 2i

A tantárgyleírás hatályossága

Hatályosság kezdete:

—

Hatályosság vége:

—

Tantárgy neve (magyarul, angolul)

Fizika 2i

Physics 2i

Tantárgykód

BMETE11AX24

Tantárgyjelleg

—

Képzési szint

—

Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)

Kurzustípus	elmélet	gyakorlat	laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti)	2	1	0
jelleg (kapcsolt/önálló)	—	kapcsolt	—

Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa

vizsga

Tantárgy kreditértéke

Tantárgyfelelős

DR. Kornis János

beosztás: egyetemi docens

elérhetőség: kornis.janos@ttk.bme.hu

Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység

Fizika Tanszék

Kar

Természettudományi Kar

Tantárgy weboldala

http://fizipedia.bme.hu/index.php/Fizika_2i_-_M%C3%A9rn%C3%B6k_informatikus_alapszak

Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege

—

Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel

nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

Elektromos és mágneses jelenségek
Sztatkus elektromos tér.
Elektromos töltés fogalma, Coulomb-törvény. Elektromos térerősség. Gauss-törvény. Elektromos potenciál. Kondenzátorok, a kapacitás fogalma. Az elektrosztatikus tér energiája. Dielektrikumok.
Elektromos töltések mozgása statikus mágneses térben.
A mágneses tér fogalma. Lorentz-erő. Áramra ható erő mágneses térben. Hall-effektus. A rúdmágnes és a Föld mágneses tere. Mágnesség alapfogalmai, mágneses adattárolás
Mozgó töltések és áramok által keltett tér.
A Biot-Savart-törvény. Az Ampere-törvény. Tekercsek mágneses tere.
Időben változó elektromos és mágneses terek kapcsolata
Faraday-féle indukciótörvény, mozgási indukció. Öninduktivitás és kölcsönös induktivitás. Tekercsek, transzformátorok. Időben változó elektromos tér.
Egyen- és váltóáramú hálózatok részletes analízise
Elektromos áramerősség és áramsűrűség. Az elektromos vezetőképesség és ellenállás fogalma, Ohm-törvény. Joule-törvény. Egyenáramú áramkörök, Kirchhoff-törvények. Az áramerősség és a feszültség mérése. Kondenzátor töltése és kisütése. (RC-kör). LR-körök. Váltakozó áramú hálózatok, komplex impedancia fogalma.
Maxwell-egyenletek rendszere. Egy speciális megoldás: elektromágneses hullámok. Lorentz-transzformáció, a speciális relativitáselmélet alapjai.
Elektromosságtan a hétköznapokban és műszaki alkalmazásokban az elektromotoroktól a távközlésig

Optika
A geometriai optika alapjai: törés, visszaverődés, lencsék és tükrök. A fizikai optika, interferencia, diffrakció. A poláros fény.
Optikai alkalmazások: mikroszkópok, távcsövek, holográfia, LCD kijelzők, stb.

Bevezetés a modern fizikába
A kvantumos jelenségek kísérleti előzményei. A de Broglie hullámok. A Schrödinger egyenlet. Az atomok elektronszerkezete. Az elektron spin.
Alkalmazott kvantummchanika a pásztázó alagútmikroszkóptól a kvantuminformatikáig.

Az előadásokon a fenti témakörökhöz kapcsolódóan rendszeresen demonstrációs kísérletek kerülnek bemutatásra.

A tárgy célja a középiskolában is már valamilyen szinten megismert fizikai jelenségek mögött megbújó törvényszerűségek rendszerezése, felépítése, egységes gondolati keretbe illesztése, végső soron a természettudományos szemlélet kialakítása és a modellalkotási készség fejlesztése. A fizika alaptörvényeiről elsajátított egyetemi szintű ismeretek nyitják meg az utat ahhoz, hogy később a képzésben részt vevő hallgató a modern korbeli tudományos és műszaki eredményekhez, eszközökhöz értő módon tudjon viszonyulni és alkotni. A félévi tananyag az elektrodinamika és modern fizika ismereteibe tekint be. Azok a fogalmak, definíciók, tézisek, következtetések hangsúlyozottak, amelyek elengedhetetlenül fontosak a további tanulmányok részére. Egyes témakörök – az alapkurzusnak megfelelően – rövidítettek, illetve nem kerülnek tárgyalásra. Célunk a hallgató tájékozottságának növelése, az alapfogalmak ismertetése és a problémamegoldó készség fejlesztése.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

Előadás (3 óra/hét): a Fizipédián elérhető elektronikus jegyzetet követi. Az Elméleti ismeretek bemutatása heti két órában történik. Az előadás fennmaradó egy órás időtartamában az előadó alapszintű számolási feladatokat mutat be, amelyekre a gyakorlati foglalkozásokon tárgyalt feladatok épülnek. Gyakorlat (1 óra/hét): a gyakorlatokon az előadásokon elhangzottak szemléltetésére és az ismeretek készségszintű begyakorlására kerül sor.

Tanulástámogató anyagok

Online források

A tárgy honlapjáról elérhető elektronikus jegyzet tartalmazza a törzsanyagot, mintapéldákat és mintegy 150 videót az anyaghoz szorosan kapcsolódó demonstrációs kísérletekről.; http://fizipedia.bme.hu/index.php/Fizika_2i_-_M%C3%A9rn%C3%B6k_informatikus_alapszak; Ajánlott tankönyv még: Hudson-Nelson Útban a modern fizikához (LSI Oktatóközpont); Angol nyelvű irodalom:; Serway: Physics for Scientists and Engeneers (Saunders College Publishing)

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák

(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

Előző félévben elsajátított matematikai és fizika ismeretek.

Képesség típusú kompetenciák

(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

nincs

Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák

(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)

Előző félévben elsajátított matematikai és fizika ismeretek.

Általános szabályok

Követelmények: Általános tudnivalók: A kurzus hallgatóinak "aláírást" és "vizsgajegyet" kell szereznie. A vizsgára bocsátás feltétele az aláírás megszerzése. A félév során a hallgató kétféle zárthelyit (ZH) ír. Az aláírás feltétele ezek egyenkénti sikeres teljesítése. Ezek a következők: a gyakorlatokon írt 6 kis ZH, amelyből 5-nél egyenként minimum 2 pontot kell elérni;egy félévközi összefoglaló nagy ZH, amelyen minimum 40%-ot kell elérni. A vizsgajegy alapesetben az írásbeli vizsga alapján szerezhető meg. A zárthelyik és az írásbeli vizsga felépítése és ezek értékelési módja minden előadónál azonos. A legalább elégséges szintet elért hallgató kérheti a vizsga folytatását szóbeli formában. Ekkor a vizsgázó két tétel alapján számol be tudásáról. Szóbeli vizsga esetén a vizsgáztató az érdemjegyet az írásbeli és szóbeli rész alapján állapítja meg 50-50 százalékos súlyozást. Pótlási lehetőségek: A szorgalmi időszakban megírt kis és nagy ZH-k pótlására (pótZH) a szorgalmi időszak végén egy-egy alkalmat biztosítunk a mindenkori TVSZ-nek megfelelően. A kis ZH-k közül csak a 2 pontot el nem érő dolgozatokat kell javítani. Azok számára, akik a kis és nagy ZH pótlás közül csak az egyikben még nem érték el az aláíráshoz szükséges eredményt, úgy egy további lehetőség (pótpótZH) van az aláírás megszerzésére a pótlások hetén (az egyetemi vizsgaszabályzatban előírtaknak megfelelően). Ennek két eredménye lehet: "nem megfelelő" (ekkor a hallgató aláírást nem kaphat), vagy"megfelelő" (ekkor a hallgató megkapja az aláírást). A vizsgák pótlása a vizsgaszabályzat alapján történik.

Teljesítményértékelési módszerek

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

1. —

szintfelmérő (diagnosztikus) értékelés

6 "kis" ZH és 1 összefoglaló ZH teljesítése

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Írásbeli vizsgaelem

Írásbeli (és esetleg szóbeli) vizsga

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

IMSc program: Az IMSc programon belül a hallgatók a tárgyat a kezdetektől magasabb szintű matematikára (differenciál-, integrálszámítás) alapozva tanulják, ugyanakkor az előadásokon erős hangsúllyal szerepel a tananyag mindennapi életből vett példákkal illusztrált, szemléletes bemutatása. A gyakorlatokon a hallgatók kreatív gondolkodást igénylő, nehezebb feladatokat is kapnak. IMSc pontok: A nagyzárthelyi és a vizsgazárthelyi kiegészítésként tartalmaz két nehezített ("csillagos") feladatot. Ezek megoldása nem kötelező. Ha egy hallgató az alapfeladatokból (azaz a vizsgazh-ból, a csillagos feladatok nélkül) jelest ér el a vizsgán, és a csillagos feladatokat is megoldja, akkor a csillagos feladatok eredménye alapján IMSc pontokat kap. A tárgyból - mivel 4 kredites - legfeljebb 20 IMSc-pont szerezhető. Az IMSc pontok megszerzése a programban nem résztvevő hallgatók számára is biztosított.

Ajánlott tantárgyak

nincs

A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Leírás	óra / félév
részvétel a kontakt tanórákon	56
további, a teljesítéshez szükséges munkaidő ráfordítás	44
vizsgára készülés	20
összesen	120

Tantárgykövetelmények hatályossága

Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:

—

Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:

—

Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.