Századunk ​fizikája

Description

A könyv a XX. századi fizika történetét és eredményeit ismerteti, különös tekintettel a felfedezések fejlődéstörténeti összefüggéseire. A mű nemcsak leíró jellegű, hanem a fontosabb eredményeket részletekbe menően is tárgyalja. A könyv tanulmányi segédletként is jól hasznosítható. A tárgyalás didaktikus: az egyes fejezetekhez feladatok és megoldások illeszkednek. A könyv fő tématerületei: relativitáselmélet, kvantummechanika, magfizika, elemi részecskék. Különösen érdekes a fizika jövőjével foglalkozó fejezet. TARTALOM Előszó 9 A logikus és illogikus fizika 11 A klasszikus fizika fejlődése 12 A kísérletező módszer születése 12 A klasszikus korszak alkonya 16 A speciális relativitáselmélet 20 A Michelson-Morley kísérlet 20 Einstein posztulátumai 24 Az idő-dilatáció és távolság-kontrakció 25 A Lorentz-transzformáció 28 A Minkowski-diagram 31 A sebességek összeadása 34 Az iker-paradoxon 36 Az impulzus megmaradása 39 Relativisztikus energiaösszefüggések 42 Az impulzus-energia transzformáció 45 Négyesvektorok a Minkowski-térben 47 Feladatok 51 Az általános relativitáselmélet 53 A Mach-elv 53 Az ekvivalencia elve 55 A gravitációs spektrumvonal-eltolódás 56 A tér görbülete 58 A metrikus tenzor 59 A görbület-tenzor 60 A téregyenlet 62 Az általános relativitáselmélet próbái 64 A Schwarzschild szingularitás 66 Kozmológia 68 Feladatok 72 A kvantum kérdésének felvetődése 74 A feketetest-sugárzás 74 Elektronok és a fényelektromos effektus 86 Röntgensugarak és a Compton-effektus 90 Feladatok 96 Az atommag felfedezése és az első kvantumelmélet 98 A vonalas színkép és a tapasztalati hullámhossz-képletek 99 A Thomson- és a Rutherford-féle atommodell 101 A Bohr-féle hidrogénatom 107 A röntgen-spektrum és a Moseley-törvény 111 A Franck-Hertz-kísérlet 114 A Wilson-Sommerfeld-szabály és a hidrogénszínkép finomszerkezete 116 Az első kvantumelmélet értékelése 120 Feladatok 121 Anyaghullámok és a hullámrészecske-kettősség 123 Anyaghullámok, a de Broglie hullámhossz 123 Hullámcsomagok 127 De Broglie elméletének kísérleti igazolása 132 A Heisenberg-féle határozatlansági összefüggés 135 Feladatok 139 Hullámmechanika. Az egydimenziós Schrödinger-egyenlet 141 A Schrödinger-egyenlet bevezetése 142 A Schrödinger-egyenlet tulajdonságai 144 A derékszögű potenciálvölgy 150 Hullámok visszaverődése és áthaladása potenciálugrásokon 157 Várható értékek és operátorok 163 Az egyszerű harmonikus oszcillátor 168 Feladatok 174 A hidrogénatom hullámmechanikai modellje 176 A feladat megfogalmazása, impulzusmomentum-operátorok 176 Az impulzusmomentum kvantáltsága 179 A radiális egyenlet 184 A mágneses momentum és a Stern-Gerlach-kísérlet 192 Az elektron spin. Az impulzusnyomaték összegzése 197 Spin-pálya kölcsönhatás 202 A relativisztikus korrekció 205 A hiperfinom szerkezet 207 Feladatok 209 Többelektronos atomok Azonos részecskéket tartalmazó rendszerek 211 A Pauli-féle kizárási elv 214 A spinfüggvény szimmetriája 216 Az időtől független perturbációszámítás 218 A héliumatom 221 A többelektronos atomszerkezet 222 A kémia fizikája 229 Többelektronos atomok gerjesztett állapotai 231 Feladatok 239 Az atommag 242 A neutron felfedezése 242 A magsugár 244 Magtömeg és kötési energia 247 A héjmodell 252 Kollektív modell 257 alfa-bomlás és maghasadás 258 béta-bomlás és neutríno 265 gamma-bomlás és a belső konverzió 273 Feladatok 276 Szubnukleáris részecskék és kölcsönhatásaik 278 A relativisztikus hullámegyenletek és az antianyag 279 A kölcsönhatás mezonelmélete 282 Az izospin 285 Pionok, müonok és a kétféle neutríno 287 A "ritka" részecskék felfedezése 290 A ritkaság és az izospin kapcsolata 292 A CPT és a K-mezonok 295 Barionrezonanciák és mezonrezonanciák 301 A csoportelmélet és a részecskeszimmetriák osztályozása 302 A kvarkok 310 Feladatok 312 Merre tart századunk fizikája? 314 Az egységes térelmélet 314 Az antianyag szerepe a kozmológiában 317 A nagy számok 319 Az idő múlásának iránya 321 Fejtegetések a fizika további fejlődéséről 322 Függelék 323 Irodalomjegyzék 336