Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Természettudományi Kar		 Tantárgy Adatlap
Tantárgy kód BMETE15AP59
Tantárgy azonosító adatok
1. A tárgy címe Modern fizika
2. A tárgy angol címe Modern Physics
3. Heti óraszámok (ea + gy + lab) és a félévvégi követelmény típusa 4 + 2 + 0 v Kredit 8
4. Ajánlott/kötelező előtanulmányi rend
vagy Tantárgy kód 1 Rövid cím 1 Tantárgy kód 2 Rövid cím 2 Tantárgy kód 3 Rövid cím 3
4.1 BMETE11AP59 Mechanika
4.2
4.3
5. Kizáró tantárgyak
6. A tantárgy felelős tanszéke Elméleti Fizika Tanszék
7. A tantárgy felelős oktatója Dr. Zaránd Gergely beosztása egyetemi tanár
Akkreditációs adatok
8. Akkreditációra benyújtás időpontja 2023.03,01. Akkreditációs bizottság döntési időpontja 2023.03.24.
Tematika
9. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít
Mechanika
10. A tantárgy szerepe a képzés céljának megvalósításában (szak, kötelező, kötelezően választható, szabadon választható)
TTK Fizikus-mérnök BSc képzés kötelező tárgya
11. A tárgy részletes tematikája
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.
 
 
Relativity: The Principle of Relativity; The Lorentz Transformation; Spacetime and Causality;
Relativistic Energy and Mass– Conservation of Relativistic Momentum and Energy.
The quantum theory of light:  Blackbody Radiation; The Quantum of Energy; Photoelectric Effect; Compton Effect.  
Quantum mechanics: Bohr’s Correspondence Principle; Wave Groups and Dispersion;
The Wave–Particle Duality; Schrödinger's equation.  
Quantum mechanics in one dimension: Born Interpretation; Quantum Oscillator; Expectation Values; Observables and Operators; Wavefunction for a Free Particle; Wavefunctions in the Presence of Forces; Tunneling Phenomena.
Quantum mechanics in three dimensions: Atomic Hydrogen and Hydrogen-like Ions. Quantization of Angular Momentum. 
Atomic structure: Zeeman Effect;Spin–Orbit Interaction;  Exclusion Principle; Electron Interactions and Screening Effects. 
Molecular structure: Bonding Mechanisms, Molecular Spectra, Vibrations. 
Nuclear structure: Binding Energy and Nuclear Forces; Nuclear Models; Radioactivity; Decay Processes.
Nuclear reactions and applications:  Reaction Cross Section; Interactions Involving Neutrons; Nuclear Fission; Nuclear Reactors; Nuclear Fusion;  Interaction of Particles with Matter; Radiation Damage in Matter; Radiation Detectors; Uses of Radiation.
Elementary particles: The Fundamental Forces in Nature; Positrons and Other Antiparticles;  Classi?cation of Particles; Conservation Laws: Baryon Number, Lepton Number; Strange Particles and Strangeness; The Eightfold Way; Quarks; Electroweak Theory and the Standard Model.

 
12. Követelmények, az osztályzat (aláírás) kialakításának módja
szorgalmi
időszakban		 Zárthelyi dolgozatok teljesítése vizsga-
időszakban		 Írásbeli és szóbeli vizsga
13. Pótlási lehetőségek
A TVSZ szerint
14. Konzultációs lehetőségek
Az oktatóval egyeztetve
15. Jegyzet, tankönyv, felhasználható 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
16. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka mennyisége órákban (a teljes szemeszterre számítva)
16.1 Kontakt óra
84
16.2 Félévközi felkészülés órákra
56
16.3 Felkészülés zárthelyire
48
16.4 Zárthelyik megírása
4
16.5 Házi feladat elkészítése
0
16.6 Kijelölt írásos tananyag elsajátítása (beszámoló)
0
16.7 Egyéb elfoglaltság
0
16.8 Vizsgafelkészülés
48
16.9 Összesen
240
17. Ellenőrző adat Kredit * 30
240
A tárgy tematikáját kidolgozta
18. Név beosztás Munkahely (tanszék, kutatóintézet, stb.)
Dr. Zaránd Gergely
egyetemi tanár
Elméleti Fizika Tanszék
A tanszékvezető
19. Neve aláírása
Dr. Szunyogh László