Tantárgy azonosító adatok
1. A tárgy címe Matematikai módszerek a fizikában
2. A tárgy angol címe Mathematical Methods in Physics
3. Heti óraszámok (ea + gy + lab) és a félévvégi követelmény típusa 2 + 2 + 0 f Kredit 5
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 BMETE91AP62 Vektor- és mátrixalgebra
4.2 BMETE92AP62 Többváltozós kalkulus
4.3
5. Kizáró tantárgyak
6. A tantárgy felelős tanszéke Fizika Tanszék
7. A tantárgy felelős oktatója Dr. Fehér Titusz beosztása egyetemi docens
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
Lineáris algebra, egy- és többváltozós analízis
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
A tárgy célja olyan matematikai módszereknek és fogalmaknak az általános matematikai tárgyakban tanítottaknál részletesebb bemutatása, amelyek a haladó fizika egyes ágaiban (pl. elektrodinamikában, kvantummechanikában) fontos szerephez jutnak. A tárgy nem tételek rigorózus bizonyítására, hanem azok szemléltetésére és gyakorlati problémákra való használhatóságára fókuszál.
 
Tematika (az előtanulmányi feltételekben megadott tárgyakkal átfedő témaköröknél a fizikai alkalmazásokat mutatjuk be): Henger-, gömbi koordináta-rendszerek, ezekben felírt deriváltak, Laplace- és Poisson-egyenlet, hullámegyenlet. Speciális függvények és ortogonális függvényrendszerek fizikai alkalmazásokkal: Legendre-polinomok, harmonikus gömbfüggvények, Bessel-függvények, Csebisev-polinomok. Lineáris operátorok fizikai alkalmazásai, hasonlósági transzformáció. Disztribúciók: fogalmuk, Dirac-delta, műveleteik (Fourier- és Laplace-transzformáció, konvolúció), használatuk differenciálegyenletek megoldására, Green-függvény. Komplex-függvénytan alapjai, és néhány egyszerűbb alkalmazása.
 
 
The aim of the course is to introduce to students mathematical methods and concepts that play an important role in some branches of advanced physics (e.g. electrodynamics, quantum mechanics) in more detail than taught in general mathematics. The focus is not on rigorous proofs of theorems, but on their illustration and applications to practical problems.
 
Topics (physical applications will be presented for the topics that overlap with the subjects specified in the prerequisites): Cylindrical, spherical coordinate systems, derivatives in them, the Laplace and Poisson equation, wave equation. Special functions and orthogonal functions with physical applications: Legendre polynomials, spherical harmonics, Bessel functions, Chebyshev polynomials. Physical applications of linear operators, similarity transformation. Distributions: their concepts, Dirac delta, their operations (derivation, convolution, Fourier and Laplace transforms), their use in solving differential equations, Green's function. Basics of complex analysis and some basic  applications.

 

12. Követelmények, az osztályzat (aláírás) kialakításának módja
szorgalmi
időszakban
Zárthelyi dolgozatok teljesítése vizsga-
időszakban
13. Pótlási lehetőségek
A TVSZ szerint
14. Konzultációs lehetőségek
Az oktatóval egyeztetve
15. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
G. A. Korn and T. M. Korn: Mathematical Handbook for Scientists and Engineers: Definitions, Theorems, and Formulas for Reference and Review
D. Babusci, G. Dattoli, S. Licciardi, E. Sabia: Mathematical Methods for Physicists (World Scientific Publishing Co, 2019, ISBN 978-9811201578)
16. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka mennyisége órákban (a teljes szemeszterre számítva)
16.1 Kontakt óra
56
16.2 Félévközi felkészülés órákra
42
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
0
16.9 Összesen
150
17. Ellenőrző adat Kredit * 30
150
A tárgy tematikáját kidolgozta
18. Név beosztás Munkahely (tanszék, kutatóintézet, stb.)
Dr. Fehér Titusz
egyetemi docens
Fizika Tanszék
A tanszékvezető
19. Neve aláírása
Dr. Halbritter András