Fizika II.

Tartalom

BEVEZETÉS 3
ELEKTRODINAMIKA 5
I. ELEKTROSZTATIKA. MAGNETOSZTATKA 5
1. Fizikai terek 5
1.1 Skalárterék, vektorterek 5
1.2 Vektorterek szemléletes jellemzése 6
1.3 Vektorterek matematikai jellemzői 7
2. Elektrosztatikai és magnetosztatikai tér 7
3. Elektrosztatikai tér vákuumban 9
3.1 Elektromos alapjelenségek 9
3.2 Coulomb törvénye; a szuperpozíció elve 9
3.3 Elektromos térerősség 10
3.4 Az elektrosztatikai tér I. alaptörvénye 11
3.5 Az elektrosztatikai tér n. alaptörvénye . 12
3.6 A potenciál meghatározása 14
3.6.1 Pontszerű töltés potenciálja 15
3.6.2 Több pontból álló rendszer potenciálja 15
3.6.3 Dipólus potenciálja 16
3.6.4 Kvadrupólus és multipólusok potenciálja 17
3. 7 A potenciál egysége 17
3.8 A potenciál differenciálegyenlete. Polsson egyenlet. Laplace egyenlet 18
3. 9 Elektromos töltés elhelyezkedése vezetőn 18
3.10 Kapacitás. Kondenzátorok 19
3.10.1 Sík- és gömbkondenzátor kapacitása 20
3.10.2 Kondenzátorok kapcsolása 21
3.10.3 A feltöltött kondenzátor energiája. Az elektrosztatikai tér energiasürűsége . 22
3.11 Elektrosztatikai erőtérben fellépő erők 23
3.11.1 Millikan kísérlete 23
3.11.2 Dipólusra ható erő meghatározása homogén és inhomogén térben 24
3.11.3 Síkkondenzátor lemezei között ható vonzóerő 25
4. Elektrosztatikai tér szigetelőkben 26
4.1 A dielektromos állandó és a dielektromos eltolás vektora 26
4.2 Az elektrosztatikai tér alaptörvényei dielektrikumban . 27
4.3 Dielektrikumok polarizációja 28
4.3.1 Síkkondenzátor kapacitása dielektrikum esetén . 29
4.3.2 Elektromos polarizáció (P) és szuszceptibilitás (X) 30
4.J3.3 Összefüggés a dielektromos állandó és az elektromos szuszceptibilitás között 30
4.4 Ferroelektromosság, piezo- és piroelektromosság; élektrétek 31
4.4.1 Ferroelektromosság 31
4.4.2 Piezoelektromosság 31
4.4.3 Piroelektromosság 32
5. Magnetosztatikai tér 32
5.1 A mágneses erőtér 32
5.2 Mágnesek közötti kölcsönhatások 33
5.3 A magnetosztatikai tér két alaptörvénye 34
5.3.1 A magnetosztatikai tér. első alaptörvénye 34
5.3.2 A magnetosztatikai tér második alaptörvénye 35
5.4 Magnetosztatikai tér anyagi közegben 35
5.5 Dia-, para- és ferromágneses anyagok 36
5.6 A Föld mágneses erőtere 39
II. STACIONÁRIUS ÁRAMOK (EGYENÁRAMOK) 40
I. Áram és áramsűrűség 40
2. Stacionárius elektromos áram 40
3. Ohm törvénye 41
4. Fémek áramvezetése 43
5. Kirchhoff törvényei 44
5.1 Kirchhoff első törvénye 44
5.2 Kirchhoff második törvénye 44
6. Sorosan és párhuzamosan kapcsolt ellenállások 44
6.1 Sorosan kapcsolt ellenállások 44
6.2 Párhuzamosan kapcsolt ellenállások 45
7. Áramforrások belső ellenállása, áramforrások kapcsolása 46
7.1 Ohm törvénye teljes áramkörre 46
7.2 Áramforrások kapcsolása 46
8. Ellenállás, feszültség és áramerősség mérése 47
8.1 Ellenállásmérés Wheatstone-híddal 47
8.2 Ellenállás mérés Thomson-híddal 48
8.3 Feszültség és áramerősség mérése kompenzációval 50
9. Az ellenállások hőmérsékletfüggése 51
9.1 Az ellenállás változása a hőmérséklettel 51
9.2 Szupravezetés 51
9.3 összefüggés a fémek vezetőképessége és hővezetőképessége között 62
10; Joule törvénye. Az áram munkája és teljesítménye 82
11. Termoelektromos jelenségek 64
12. A stacionárius áram és a mágneses tér 66
12.1 Az egyenáram mágneses tere 68
12.2 Egyenes vezető és tekercs mágneses tere 66
12.2.1 Egyenes vezető mágneses tere 66
12.2.2 Tekercs mágneses tere 67
12.3 Vektorpotenciál bevezetése 67
12.4 Blot-Savart törvény 68
12.5 A mágneses tér hatása áramvezetőre 60
12.8 Mozgó töltések mágneses tere. Lorentz-erő 62
12.6.1 Mozgó töltések mágneses tere 82
12.6.2 Mágneses térben mozgó töltésre ható erő 62
12.8.3 Az elektromágneses térben L sebességgel mozgó töltésre ható erő 82
13. Elektromos vezetés gázokban és vákuumban 63
13.1 Nem önálló vezetés légköri nyomáson 63
18.2 Nem önálló elektromos vezetés vákuumban 65
13.2.1 Töltéshordozók bevitele a vákuumba 65
13.2.2 Akuumdióda 67
13.2.3 Trióda 71
13.2.4 Pentóda 74
13.2.6 Erősítők 76
13.2.6 Katódsugárcső 78
13.2.7 Elektronmikroszkóp 79
13.3 önálló vezetés ritkított gázokban 80
13.4 önálló vezetés közönséges nyomáson 83
13.8 A plazmák 86
13.5.1 A plazma állapot 66
13.5.2 Plazmák osztályozása 66
13.5.3 A plazmafizika gyakorlati felhasználásai 66
14. Villamos vezetés fémekben és félvezetőkben 86
14.1 Sajátvezetés félvezetőkben (szerkezeti félvezetők) 91
14.2 Szennyezett vagy dotált félvezetők 92
14.3 Félvezető kapcsolási elemek 96
14*3,1 Rétegdióda 96
14.3.2 Tranzisztorok 100
14.4 Félvezető eszközök alkalmazása 105
14.4.1 Egyenirányítás 105
14.4.2 Tranzisztoros erősítő 105
III. IDŐBEN VÁLTOZÓ ELEKTROMÁGNESES TÉR 108
1. Az eltolási áram, első Maxwell-egyenlet 108
2. Az elektromágneses indukció 111
2.1 Faraday indukciós törvénye 111
2.2 Második Maxwell-egyenlet 112
2.3 Indukció mozgó vezetőben. Neumann törvénye 114
2.4 A kölcsönös indukció 114
2.5 Az önindukció 116
2.5.1 Az önindukció szerepe az áram ki- és bekapcsolásánál 116
2.5.2 Önindukciós tekercs mágneses energiája 119
2.5.3 Örvényáramok 120
3. Váltakozó áram 120
3.1 A váltakozó áram keletkezése 120
3.2 Váltakozó áram és feszültség effektív értéke 122
3.3 Váltóáramú ellenállások 123
3.4 Feszültségrezonancia, áramrezonancia 128
3.4.1 Soros RLC-kör feszültségrezonanciája 128
3.4.2 Párhuzamos 1X7-kör áramrezonanciája 129
3.5 Váltóáramok komplex Írásmódja 130
3.5.1 Vektordiagram 130
3.5.2 Komplex Írásmód 131
3.5.3 Ohm és Kirchhoff törvényeinek alkalmazása komplex impedanciákra 133
3.6 A váltakozó áram teljesítménye 134
3. 7 Elektromos folyamatok lineáris áramkörökben 136
3.7.1 Szinuszos jelek átvitele lineáris áramköri elemekből felépített passzív négypóluson 138
3.7.2 Négy szögimpulzusok átvitele lineáris áramkörökben 140
3.7.3 Differenciáló és Integráló áramkörök 142
3.7.4 Szürőkörök 144
4. Elektromágneses rezgésekés hullámok . 148
4.1 Csillapított rezgések keletkezése 148
4.2 Csillapítatlan elektromos rezgések 153
4.2.1 A csillapítás nélküli rezgőkörök energiája 154
4.2.2 Csillapítatlan elektromos rezgések előállítása. Oszcillátorok 155
4.2.3 Periodikus Impulzusok előállítása 156
4.3 Kényszerrezgés, rezonancia 158
4.4 Nagyfrekvenciás rezgések 160
5. Elektromágneses hullámok 162
5.1 Elektromágneses hullámok vezeték mentén 162
5.2 Hullámegyenlet 163
5.3 Poyntlng-vektor 165
5.4 Elektromágneses síkhullámok 166
5.5 Szabad elektromágneses hullámok. Dipól sugárzási tere 167
5.5.1 Szabad elektromágneses hullámok előállítása 167
5.5.2 Lineáris oszcillátor 168
5.5.3 Az elektromágneses hullámok terjedése 170
5.5.4 A rádióhullámok terjedése 170
5.5.5 Mikrohullámok előállítása 171
5.5.6 Az elektromágneses sugárzás tartományai 175
6. Elektromágneses sugárzások 176
6.1 Infravörös sugárzás 176
6.1.1 Hőmérsékleti sugárzások 176
6.1.2 A fekete test sugárzásának törvényei 177
6.2 A látható fény tartománya 179
6.2.1 Fényforrások. Fotometriai alapfogalmak 179
6.2.2 Geometriai optika 180
6.2.2.1 X fény visszaverődése és törése 181
6.2.2.2 A fénytörés 181
6.2.2.3 A fénytörés törvényének néhány alkalmazása 184
6.2.2.4 A teljes visszaverődés 185
6.2.2.5 Diszperzió 186
6.2.2.6 Fényvisszaverődés felhasználása optikai eszközökben 186
6.2.2.7 Optikai lencsék 189
6.2.3 Fizikai optika 191
6.2.3.1 A fény interferenciája 191
6.2.3.2 Fényelhajlás 195
6.2.3.3 A fény polarizációja és kettős törése 197
6.2.3.4 Koherens fényforrások. A lézer 201
6.2.3.5 Lumineszcencia sugárzások 208
6.2.3.6 Optikai színképek 210
6.3 Röntgensugárzás 215
6.4 A radioaktív sugárzás 217
6.4.1 A természetes radioaktivitás 217
6.4.1.1 A radioaktív bomlási törvény 218
6.4.1.2 Radioaktív bomlási sorok. Elemek izotópjai 219
6.4.1.3 Elemek Izotópjainak szétválasztása. Tömegspektrométerek elve 220
6.4.2 Az atommag, összetétele 223
6.4.2.1 Az atommag mérete. A Rutherford-féle szórási kísérlet 223
6.4.2.2 Az atommag összetétele 223
6.4.2.3 Az atommag sűrűsége 224
6.4.3 Mesterséges atommagátalakulások 226
6.4.3.1 Kaszkádgenerátor 226
6.4.3.2 Van de Graaff generátor 228
6.4.3.3 Lineáris gyorsító 228
6.4.3.4 Ciklotron 229
6.4.3.5 Betatron 230
6.4.4 Elemi részek 232
6.5 Kozmikus sugárzás 234
FÜGGELÉK 237
1. A felületi Integrál kiszámítása 237
2. A divergencia és a rotáció kvalitatív definíciója
2.1 A divergencia 238
2.2 A rotáció 239
3. Gauss és Stokes tétele 240
3.1 Gauss tétele 240
3.2 Stokes tétele 241
4. A V vektor és annak Ismételt alkalmazása 243
TARTALOMJEGYZÉK 245

Témakörök