Elméleti fizika

Tartalom

I. MECHANIKA (Abonyi Iván) 3
1. § A mechanika célkitűzései 3
2. § A kinetika 4
3. § A dinamika alaptörvényei - Newton axiómái 5
4. § A mozgásegyenlet 7
5. § Impulzustétel 8
6. § Az impulzusmomentum-tétel 9
7. § Energiatétel 10
8. § Az erő munkája 12
9. § Konzervatív erőtér. A potenciál 15
10. § Az energiatétel konzervatív erőtér esetében 18
11. § A harmonikus oszcillátor 19
12. § Mozgás állandó erőtérben. - A hajítások 23
13. § Az általános tömegvonzás 26
14. § Centrális erőtér 27
15. § A Kepler-probléma 29
16. § A Kepler-probléma alkalmazása az atomfizikában 34
17. § A súlyos és a tehetetlen tömeg azonossága 37
18. § A pontrendszer és mozgástörvényei 39
19. § Szabad és kényszermozgás 40
20. § Általános tételek a szabad pontrendszerek mozgásáról 40
21. § A virtuális munka elve 45
22. § A d'Alembert-elv 48
23. § A Lagrange-féle elsőfajú mozgásegyenletek. - A szabadsági fok 49
24. § Általános koordináták, - A Lagrange-féle másodfajú egyenletek 52
25. § A Hamilton-elv 58
26. § Általános impulzusok és a kanonikus mozgásegyenletek 61
27. § A kanonikus transzformációk 64
28. § Speciális kanonikus transzformáció mely minden változót ciklikussá tesz 70
29. § Kanonikus perturbációszámítás 71
30. § Mozgástörvények gyorsuló vonatkoztatási rendszerben 75
31. § A Galilei-féle relativitási elv 78
32. § A Noether-tételek 80

II. Rész ELEKTRODINAMIKA (Nagy Tibor) 87
I. Az elektromágneses teret jellemző fizikai mennyiségek 87
1. § Elektromágneses jelenségek 87
2. § Elektromos töltés és elektromos térerősség 88
3. § Az elektromos megosztás. Az elektromos eltolás vektora 90
4. § Elektromos áram. Áramsűrűség 91
5. § Mágneses momentum és mágneses erőtér 92
6. § A mágneses indukció vektora 93
7. § A Maxwell-egyenletek integrálalakban 94
8. § A Maxwell-egyenletek. Anyagi állandók. Az elektrodinamika felosztása 98
II. Elektrosztatika és magnetosztatika 103
9. § A sztatikus tér alapegyenletei 103
10. § Az elektrosztatikai potenciál 104
11. § A potenciál meghatározása 106
12. § A potenciál értelmezése. Elektromos dipólus. Kettősréteg 109
13. § A kettősréteg potenciáljának geometriai jelentése 112
14. § A dipólusra ható erő és forgatónyomaték 113
15. § Vezetők. Az elektrosztatikus tér meghatározása vezeti jelenlétében 114
16. § A töltött gomb potenciálja 116
17. § Végtelen vezető síkok tere 117
18. § A kapacitás. Síkkondenzátor 118
19. § A gombkondenzátor kapacitása 120
20. § Dielektrikumok 121
21. § A dielektromos polarizáció 123
22. § Elektrétek 126
23. § Az elektrosztatikus tér energiája 126
24. § Magnetosztatika 129
III. Stacionárius áramok 134
25. § A stacionárius áramok alapegyenletei. Áramforrások 134
26. § Az elektromos tér meghatározása 135
27. § Ohm törvénye vezetőszakaszra és zárt vezetőkre 136
28. § Kirchhoff törvényei 138
29. § Az áram hőhatása. Joule törvénye 139
30. § Az egyenáram mágneses tere. Biot-Savart törvény 140
31. § Egyenes vezető és tekercs mágneses tere 143
32. § Áramkör mágneses momentuma 145
33. § A Lorentz-erő 146
34. § A ciklotron 148
IV. Kvázistacionárius áramok 152
35. § A kvázistacicaiárius áramok alapegyenletei 152
36. § Indukciós tényezők. Önindukció 153
37. § Áramkör önindukcióval 156
38. § Áramkör önindukcióval és kapacitással (RLC-kör) 157
39. § A transzformátor 163
V. Elektromágneses hullámok 165
40. § Az elektromágneses tér energiája 165
41. § Síkhullámok 167
42. § A retardált potenciálok 172
43. § Elektromos dipólus sugárzása 175
44. § Síkhullámok vezető közegben 183
45. § Elektromágneses hullámok vezető falu üregekben 187
VI. Optika 192
46. § Fényhullámok. Polarizáció 192
47. § A fény törése és visszaverődése 193
48. § A fénynyomás 199
49. § Geometriai optika 200
50. § Interferencia 204
51. § A fényelhajlás jelensége 207

III. Rész RELATIVITÁSELMÉLET (Nagy Tibor) 217
1. § A mozgó testek elektrodinamikájának problémája 217
2. § A Michelson-kísérlet 219
3. § A speciális relativitás elve 221
4. § A Lorentz transzformáció 223
5. § Az egyidejűség relativitása. Időtartamok és távolságok mérőszámai különböző koordináta-rendszerekben 226
6. § A sebességek transzformációja 228
7. § A Maxwell-egyenletek Lorentz-invarianciája 230
8. § A mechanika relativisztikus törvényei. A tömeg sebességfüggése 233
9. § Mozgás állandó erő hatására 236
10. § Az energiatétel 237

IV. Rész TERMODINAMIKA (Abonyi Iván) 241
1. § A termodinamika tárgya és módszere 241
2. § Alapfogalmak 242
3. § Az empirikus hőmérséklet 242
4. § A munka 243
5. § Lineáris differenciálkifejezések 244
6. § A termodinamika I, főtétele adiabatikus folyamatokra 246
7. § Belső energia 247
8. § A hőmennyiség. A termodinamika I. főtétele tetszőleges folyamatokra 247
9. § Kvázisztatikus folyamatok 249
10. § Hőkapacitás, fajhő 250
11. § Reakcióhő. Hess és Kirchhoff törvénye 252
12. § Hess törvénye és az I. főtétel alkalmazása a termodinamikában 252
13. § Speciális problémák (Az ideális gáz, Camot-féle körfolyamat ideális gázzal) 253
14. § Reverzibilis és irreverzibilis folyamatok 258
15. § A termodinamika második főtétele 259
16. § Reverzibilis Camot-féle körfolyamat tetszőleges anyaggal 260
17. § A termodinamikai hőmérséklet 261
18. § Általános reverzibilis körfolyamatok 262
19. § Összefüggés a termikus és kalorikus állapotegyenlet között 263
20. § Az entrópia függése az állapotváltozóktól 264
21. § Irreverzibilis folyamatok. Irreverzibilis Carnot-ciklus 266
22. § Az ideális gáz entrópiája 267
23. § Entrópiaváltozás két gáz keveredésekor 268
24. § A termodinamikai egyensúly feltételei 268
25. § A termodinamika III. főtétele 271
26. § A testek viselkedése igen alacsony hőmérsékleten 273
27. § Az abszolút zéruspont elérhetetlensége 274

V. Rész STATISZTIKUS MECHANIKA (Abonyi Iván) 277
A) Kinetikus gázelmélet: 277
1. § Bevezetés 277
2. § Az ideális gáz állapotegyenlete 278
3. § Viriáltétel 282
4. § Alkalmazás az ideális gázra 284
5. § Van der Waals állapotegyenlete 285
6. § A molekulák sebességeloszlása gázban 289
7. § A Brown-mozgás 297
8. § A szabad úthossz 299
9. § A gázok belső súrlódása 301
B) A klasszikus statisztika 304
11. § Boltzmann-statisztika 304
12. § A fázistér 306
13. § A legvalószínűbb eloszlás 309
14. § A Boltzmann-féle eloszlás 311
15. § Alkalmazás az ideális gázra: az ideális gáz állapotegyenlete 314
16. § Sebességeloszlás ideális gázban 316
17. § Barometrikus magasságképlet 317

VI. Rész KVANTUMMECHANIKA (Nagy Tibor) 321
I. Kvantumos jelenségek. A kvantumelmélet kialakulása 321
1. § Bevezetés 321
2. § A hőmérsékleti sugárzás 323
3. § A szilárd testek fajhője 330
4. § Az atomi színképek. A Bohr-féle elmélet. Franck és Hertz kísérlete 332
5. § A fényelektromos jelenség. A Compton-szórás 336
6. § Anyaghullámok. Davisson és Germer kisérlete 340
7. § A hullámfüggvény. A Schrödinger-egyenlet 344
8. § Fizikai mennyiségek 349
II. A kvantummechanika alaptörvényei és matematikai formalizmusa 357
9. § Hilbert-tér. Lineáris operátorok 357
10. § A kvantumelmélet alaptörvényeinek megfogalmazása 366
11. § A valószínűségi áram és a kontinuitási egyenlet. A hullámfüggvénnyel kapcsolatos követelmények 369
12. § A határozatlansági összefüggések 371
13. § Stacionárius állapotok 374
14. § A fizikai mennyiségek időbeli változása. Ehrenfest tétele 376
15. § Az impulzusmomentum 379
III. Részecskék speciális erőterekben 389
16. § A harmonikus oszcillátor 389
17. § A hidrogénatom 392
18. § A Zeeman-jelenség 396
19. § Magerők. Derékszögű potenciálvölgy 398
20. § Az alagútjelenség 401
IV. A kvantummechanikai többtestprobléma. A spin 409
21. § Részecskerendszerek. A mag mozgásának figyelembevétele a hidrogénatom energiaszintjeinek meghatározásánál 409
22. § A spin. A Stern-Gerlach-, és az Einstein-de Haas-kisérlet 413
23. § Azonos részecskék 418
24. § A héliumatom. A Pauli-elv 421
25. § Az elemek periódusos rendszere 425
26, § Atommagok 429

VII. Rész KVANTUM STATISZTIKÁK (Abonyi Iván) 435
1. § A kvantumstatisztikákról általában 435
2. § Dobozba zárt részecske vizsgálata 436
3. § Hasonló rendszerekből álló sokaságok kvantummechanikai vizsgálata 440
4. § A "statisztikus fizika" módszerei 444
5. § A legvalószínűbb eloszlás módszere 446
6. § Az átlagérték módszere 449
7. § Kapcsolat a termodinamikai alapmennyiségekkel 453
8. § Az entrópia definíciója és a Nernst-tétel 461
9. § Példák az 5-7. fejezetek eredményeinek alkalmazására 465
10. § Fluktuációi 568
11. § Az n-részecske probléma 473
12. § A Boltzmann-statisztika, mint a Bose-Einstein és a Fermi-Dirac-statisztika
határesete 480
13. § Elfajult ideális gázok 486
14. § Fekete sugárzás 496

Témakörök