Fizika 2 - Elméleti kérdések

Ez az oldal a korábbi SCH wiki-ről lett áthozva. Az eredeti változata itt érhető el.

Ha úgy érzed, hogy bármilyen formázási vagy tartalmi probléma van vele, akkor kérlek javíts rajta egy rövid szerkesztéssel.

Ha nem tudod, hogyan indulj el, olvasd el a migrálási útmutatót

Hibákat javítsátok, ha találtok és bővítsétek, ahogy tudjátok!

Felosztottam a mondatokat aszerint, hogy az adott válasz ellenőrzötten helyes-e, ellenőrizetlen-e, vagy csak a kérdés ismert, a válasz nem. Aki, ahol tudja, ellenőrizze az ellenőrizetleneket és válaszolja meg a megválaszolatlanokat! (Ez vizsga / zh felkészülésnek, illetve karitatív munkának sem utolsó dolog.)

Kiegészítendő mondatok

Megoldás nélküli mondatok

• Az ún. "két réses" kísérletnél az első kioltás a (szokásos módon vett) megfigyelési irány 90°-os szögénél van. Ekkor a résekre eső elektromágneses hullám hullámhossza ___________________________.
• A szivárvány azért alakul ki, mert a vízcseppekre eső fény a csepp belsejében ___________________________.

Ellenőrzötten helyes megoldások

• Az elektromos potenciál definíciója a következő: [math] V(\vec{r})= -\int_{r_0}^{r} \vec{E}d\vec{l} [/math].
• Egy 2mm oldalú négyzet alakú hurokban 5A erősségű áram folyik. Ekkor az áramhurok mágneses dipólus momentuma [math] 2 \cdot 10^{-7}\: \text{Am}^2 [/math].
• A Fermat-elv szerint a fény két pont között úgy terjed, hogy a terjedési idő minimális legyen.
• Azt a tapasztalati tényt, hogy mágneses monopólusok nem léteznek, a következő Maxwell egyenlettel fejezzük ki: [math] \oint \vec{B}d\vec{A} = 0 [/math] vagy [math] \text{div} \vec{B} = 0 [/math].
• A "B" mágneses indukció vektor mértékegysége {m,s,V,A} egységekkel kifejezve: [math]\frac{Vs}{m^2}[/math].
• A mágnesezettség vektorának dimenziója {m,s,V,A} egységekkel kifejezve [math]\frac{A}{m}[/math].
• Az elektromos térerősség dimenziója {m,s,V,A} egységekkel kifejezve [math] \frac{V}{m} [/math].
• Egy szigetelőben a tiltott sáv szélessége tipikusan 5-8 eV.
• Ha egy szabad térben terjedő elektromágneses hullámban az elektromos térerősség nagysága _E_, a mágneses indukció vektorának nagysága [math] B=\frac{E}{c} [/math].
• Ha egy szabad térben terjedő elektromágneses hullámban a mágneses indukció vektorának nagysága _B_, az elektromos térerősség nagysága [math] E=Bc [/math].
• A Poynting-vektor megadja a hullámterjedés irányára merőleges egységnyi felületen áthaladó energiaáramlás sebességének pillanatnyi értékét.
• Gyorsuló elektromos töltés elektromágneses hullámot kelt.
• Rezgő dipólus nem sugároz a rezgés vonalának irányában.
• Homogén mágneses erőtérben a mágneses dipólusra forgatónyomaték, inhomogén mágneses erőtérben erő is hat.
• Egy szabadon álló, "R" sugarú gömb kapacitása: [math] 4 \pi \varepsilon_0 R [/math].
• A tér egy pontjában az elektromos térerősség _E_. A pont körüli dV térfogatban az elektromos tér energiája: [math] \frac{1}{2} \varepsilon_0 E^2 [/math] .
• Ha egy szabadon álló, feltöltött síkkondenzátor lapjai közé üveglapot tolunk, akkor a folyamat során a kondenzátor fegyverzetei közötti feszültség értéke csökken.
• A Poynting vektor mértékegysége: [math] \frac{J}{m^2s} = \frac{W}{m^2} = \frac{N}{ms} = \frac{Pa \cdot m}{s} = \frac{kg}{s^3} [/math].
• Teljes visszaverődés akkor következhet be, ha a fény optikailag sűrűbb közegből optikailag ritkább közegbe lép.
• Örvényáram akkor keletkezik, ha például egy vezetőt mágneses térben mozgatunk.
• A Newton-gyűrűk kimutatásához egy sík üvegre egy domború lencsét kell helyeznünk.
• A Compton effektus azt bizonyította, hogy a fotonnak is van impulzusa.
• Mágneses hiszterézis esetén az Xm mágneses szuszceptibilitás értéke nem állandó.
• "B" homogén mágneses térben mozgó "m" tömegű, "q" ponttöltés keringési periódus ideje független a pálya sugarától.
• Az alagúteffektus során az elektron véges valószínűséggel tartózkodik a potenciálfal túloldalán az azzal való ütközés után.
• A de Broglie-féle hidrogén atommodell a kvantált energiaszinteket azzal magyarázta, hogy az elektron csak olyan pályákon keringhet, ahol az állóhullámot alkot.
• Egy egyenes mentén, egymástól egyforma távolságra 4db, azonos intenzitással és azonos fázisban sugárzó antennát helyeztünk el. Az antennáktól nagyon távol az első zérus intenzitású helyen a "fázisvektorok" (fazorok) a következő alakzatot veszik fel: ide egy 4 vektor alkotta zárt hurokt kell rajzolni.
• Egy adott törésmutatójú közegben a fény hullámhossza rövidebb, mint a vákuumban.
• Egymásra merőleges _E_ és _B_ téren keresztülhalad egy töltött részecske. A részecskére ható eredő erő zérus. Ekkor biztos, hogy a részecske _v_ sebességének a E-vel párhuzamos irányú komponense zérus.
• Azért lehet elektromos potenciált definiálni, mert az elektromos térerősség eleget tesz a [math] \text{rot} \vec{E} = 0 [/math] összefüggésnek.
• Mágneses mezőben mozgó, tömör fémből készült inga örvényáramok következtében fékeződik le.
• Az elektromos térerősséget csak akkor tudjuk az _E_=_F_/q módon definiálni, ha a q tart 0-hoz.
• Az elektromos dipólustól nagy távolságban a térerősség nagysága a dipólustól vett „r” távolság -3 hatványával változik.
• Egy egyenletesen töltött („0” vastagságú) „R” sugarú korong középpontjától „+0” távolságra a töltéssűrűség értéke: szigma/epszilon0 //(Gauss-ból kijön)
• Egy fémfelület valamely pontjában az elektromos térerősség nagysága „E”. Ekkor a felületi töltéssűrűség érteke: *E*epszilon0*
• Egy végtelen hosszú egyenes vonaltöltés terében az elektromos potenciál „nulla” értékét tetszőleges véges pontban választjuk meg.
• Egy „R” sugarú gömbben egyenletes negatív töltéssűrűség van. Az elektromos potenciál minimális értéke a gömb középpontjában lévő helyen van.
• Egy elektromos ponttöltés _B_ mágneses térben van. Csak akkor hat rá erő, ha mozog és nem párhuzamosan a B-vel.
• Homogén mágneses térben egy tetszőleges alakú zárt áramhurok helyezkedik el. A hurokra ható eredő erő a hurkot forgó mozgásra kényszeríti.
• Egy „R” sugarú kör alakú áramhurokban folyó áram „I”. A „B” mágneses indukció a hurok középpontjában: *mű0*I/2R* //(Biot-Savartból jön ki)
• Egy ferromágneses anyagot úgy lehet lemágnesezni, hogy olyan mágneses térbe helyezik: ami periodikusan változó polaritású, csökkenő amplitúdójú.
• Egy síkkondenzátort „5 ampererősségű” egyenárammal töltünk. Az eltolási áram ekkor: 5 A //(az eltolási áram definíciójából végig lehet írni).
• Egy „Q” töltés egy „R” sugarú körpályán állandó nagyságú sebességgel mozog, ekkor mágneses hullámot kelt, mert a sebessége változik.
• Az elektromágneses síkhullámban az E és B vektorok egymásra merőlegesek.
• Egy elektromágneses síkhullámban az elektromos térerősség nagysága 3000, ekkor B: E/c = 10^-5 T.

Ellenőrizetlen megoldások

• Ha két közeg határfelületén nem folyik vezetési áram, a mágneses térerősség vektorának a(z) tangenciális komponense folytonos.
• Két különböző vezetőképességű közeg határfelületén az elektromos áramsűrűség vektorának tangenciális komponense folyamatos.
• Két szigetelő határfelületén az elektromos térerősség vektorának tangenciális komponense folyamatos.
• Ha két szigetelő határfelületén nincsen szabad felületi töltéssűrűség, akkor az elektromos eltolás vektorának normális komponense folytonos.
• Időben változó mágneses mező tetszőleges zárt görbére számított vonalintegrálja nem zérus.
• Sztatikus elektromos mezőben az elektromos térerősségnek tetszőleges zárt görbére számított vonalintegrálja zérus.
• Állandó elektromos potenciálon lévő vezető felületén az elektromos térerősség ott a legnagyobb, ahol a görbületi sugara a legkisebb (a csúcshatás miatt).
• Időben változó mágneses mező által keltett elektromos mezőben az erőtér munkája függ az úttól.
• Két párhuzamos, egyenes vezető között taszító erő hat, ha az áramok iránya ellentétes.
• Ha magában álló, töltött síkkondenzátor fegyverzetei közé [math] \varepsilon_r [/math] permittivitású szigetelő lemezt helyezünk, a fegyverzetek közötti feszültség csökken ([math] \varepsilon_r [/math]-ed részére).
• Mágneses dipólus potenciális energiája külső mágneses mezőben akkor a legkisebb, ha a dipólusmomentum az erővonalakkal 0°-os szöget zár be.
• Elektromos dipólus potenciális energiája külső elektromos mezőben akkor a legkisebb, ha a dipólusmomentum az erővonalakkal 0°-os szöget zár be.
• Ha nincsen külső mágneses tér, a diamágneses anyagok atomjainak mágneses dipólusmomentuma zérus.
• Paramágneses anyagok mágneses szuszceptibilitásának előjele pozitív.
• A Curie hőmérséklet felett a ferromágneses anyagok paramágnessé válnak.
• A mágnesezettség vektorának definíciója: [math] \vec{M} = \frac{1}{\Delta V} \sum_{\Delta V} \vec{p}_m [/math], tehát a térfogategységre vonatkoztatott mágneses dipólmomentum.
• A permanens (állandó) mágnes belsejében a mágneses indukció vektora és a mágneses térerősség vektora megegyező irányú.
• Az eltolási áramsűrűség vektora vákuumban (képlet): [math] \frac{dD}{dt} [/math] vagy [math] \varepsilon_0 \frac{dE}{dt} [/math].
• Egy közeg abszolút törésmutatója a vákuumbeli és közegbeli fénysebesség hányadosa.
• Egy optikai rács felbontása annál nagyobb, minél nagyobb az elemszáma (rések száma) és minél nagyobb rendű elhajlási képet figyeljük meg.
• Amikor egy közegben haladó fény nagyobb törésmutatójú közeg határáról visszaverődik, fázisa [math] \pi [/math]-vel ugrik.
• Szabad térben terjedő elektromágneses síkhullámban az elektromos mező és a mágneses mező energiasűrűsége megegyezik.
• Az elhajlási kép maximumainak irányában a rés két széléről kiinduló sugarak útkülönbsége éppen [math] \frac{\lambda}{2} (2k+1) [/math] , vagyis a félhullámhossz páratlan számú többszöröse.
• Rés elhajlási képében a fő elhajlási maximum kiszélesedik, ha a beeső fény frekvenciája csökken.
• Diffrakciós rács főmaximumainak szélessége fordítva arányos a rések középvonalának távolságával.
• Fraunhofer diffrakciónál a forrás és a megfigyelő (detektáló ernyő) az apertúrától távol van.
• Egy optikai eszköz felbontóképessége annál jobb, minél nagyobb az apertúra átmérője.
• A rács a nagyobb hullámhosszúságú fényt jobban eltéríti, mint a kisebb hullámhosszúságút.
• A rács a vörös színű fényt jobban eltéríti, mint a kék színűt.
• Ha egy többréses interferenciában a rések száma 6, akkor mennyi a főmaximumok közti mellékmaximumok száma: *4*.
• Fényelektromos jelenség (fotoeffektus) során az anyagból kilépő elektronok kinetikus energiája lineárisan függ a megvilágító fény frekvenciájától.
• [math] \left| \Psi(x) \right|^2 dx [/math] megadja a részecske tartózkodási valószínűségét az [math]x[/math] és [math]x+dx[/math] közötti tartományban.
• A hidrogén atom [math]n=3[/math] fő kvantumszámához tartozó összes spin-pályaállapot száma: [math] 2n^2=18 [/math].
• A hidrogén atom [math]n=4[/math] fő kvantumszámához tartozó összes pályaállapot száma: [math] n^2=16 [/math].
• Egy dimenzióban mozgó, harmadik energiaszinten lévő kötött állapotú részecske tartózkodási valószínűségének *3* "púpja" van.
• Egy dimenzióban mozgó részecske hullámfüggvényének az első gerjesztett állapotban *2* "púpja" van.
• Az állapot degenerációja azt jelenti, hogy ugyanaz a sajátérték több sajátállapothoz is tartozik.
• Ciklotronban a különböző sebességű ionok periódusideje egyenlő.
• A Heisenberg-féle határozatlansági relációban [math] \Delta px [/math] a [math]px[/math] impulzus mérésének a négyzetes szórását jelenti.
• Az "állapotsűrűség [math]x[/math] eloszlásfügvény [math]x d \varepsilon [/math]" kifejezés megadja az [math] \varepsilon [/math] és [math] \varepsilon + d \varepsilon [/math] közötti részecskék (elektronok) betöltött állapotok számát.
• [math]T=0[/math] hőmérsékleten a Fermi-szintnél kisebb energiákra a Fermi-Dirac eloszlásfüggvény értéke *0*.
• A lézer-működés alapja az az elemi elektronátmenet, amelyet indukált emissziónak hívunk.
• A lézer működéséhez egy ún. inverz populációt kell létrehozni, amikor ugyanazon energiaszinten sok elektron helyezkedik el, viszonylag hosszú ideig.
• Ugyanabban az állapotban lévő fotonok száma tetszőleges lehet.
• Ha egy inerciarendszerben két esemény egyidejű, akkor egy ehhez képest állandó sebességgel mozgó vonatkoztatási rendszerben szintén.
• ..."itt volt vmi rizsa"... ilyenkor [math] \int \vec{E}d\vec{l} [/math] egyenlő [math] -\frac{d \Phi_B}{dt} [/math].
• A Heisenberg-féle határozatlansági összefüggésben a [math] \lt x\gt [/math] jelentése: a helymérés szórása.
• Permanens mágnes belsejében a mágnesezettség vektora a mágneses indukcióvektor irányával megegyező irányú.
• Diamágnes szuszceptibilitásának előjele negatív.
• Az elektron pályaperdülete alapállapotú hidrogénatomnál Schrödinger szerint *0*.
• Egy félvezető tiltott sávjának a nagysága 1 eV.
• Az elektromos eltolás vektorának tetszőleges zárt felületre számított fluxusa a felületen belüli valódi töltéssel egyenlő.
• Magában álló, töltött síkkondenzátor fegyverzetei között [math] \varepsilon[/math] permittivitású szigetelő lemez van. A szigetelő kihúzása után a fegyverzetek közötti feszültség nő.
• Ciklotronban a különböző sebességű ionok periódusideje független a részecske energiájától.
• Fényelektromos jelenség (fotoeffektus) során az anyagból kilépő elektronok kinetikus energiája egyenesen arányos a megvilágító fény frekvenciájával.
• Permamens (állandó) mágnes belsejében a mágnesezettség vektora és a mágneses térerősség vektora ellentétes irányú.
• Diamágneses anyagok atomjainak nincs eredő mágneses dipólusnyomatáka.
• Időben változó mágneses mező által keltett elektromos mezőben az erőtér munkája függ az úttól.
• Inkoherens sugárzók által kibocsátott hullámok intenzitása adódik össze.
• Diffrakciós rács főmaximumainak szélessége fordítva arányos a rések középvonalának a távolságával.
• Rés elhajlási képében a fő elhajlási maximum kiszélesedik, ha a beeső fény frekvenciája csökken.

Régi igaz-hamis kérdések

A mostani zh-kban, vizsgákban már ugyan nincsenek ilyen igaz-hamis kérdések, de az igaz állítások átalakítva előfordulhatnak kiegészítendő mondatként. Ezért az itt következők csak az igaznak jelölt állítások!

• Az indukált foton emisszió során két azonos energiájú foton távozik.
• A mellékkvantumszám határozza meg az atomi elektron pályaperdületének nagyságát.
• A hőmérséklet növekedésével az ionmozgékonyság folyadékok esetében növekszik.
• A gerjesztési törvény értelmében a mágneses térerősség zárt görbére vonatkozót integrálja megegyezik a zárt görbe által meghatározott felületen áthaladó előjeles áramok összegével.
• A Lenz törvény értelmében zárt vezetőben mindig olyan áram indukálódik amely az őt létrehozó indukció fluxus változását akadályozza.
• A foton energiája a Planck-állandó és a frekvencia szorzata.
• A foton energiája egyenesen arányos a frekvenciával.
• A villamos fluxus a villamos térerősség felületi integrálja adott felületre.
• Sztatikus térben a villamos térerősség merőleges egy fémtest felületére.
• A Heisenberg féle határozatlansági reláció szerint egy részecske x irányú impluzusa, és x koordinátája nem mérhető egyidejűleg tetszőleges pontossággal.
• A villamos térerősség vektor különböző dielektrikumok határfelületére merőleges komponense ugrásszerűen változik a határfelületen.
• A felezési idő megegyezik azzal az idővel mialatt az adott populáció a felére csökken.
• A Poynting vektor az elektromágneses tér energia áramsűrűségét adja meg.
• A polarizáció vektora megadja az adott anyag egységnyi térfogatra vonatkoztatott eredő dipólnyomatékát.
• A kvantummechanikában a fizikai mennyiség operátorának sajátértékei adják meg a fizikai mennyiség lehetséges értékeit.
• Az F fizikai mennyiség operátorának sajátértékei F lehetséges értékeit adják meg.
• A mágnesezettség vektora megadja az adott anyag eredő mágneses dipólnyomatékát egységnyi térfogatra vonatkoztatva.
• A villamos térerősség vektor különböző dielektrikumok határfelületével párhuzamos komponense folyamatosan megy át a határfelületen.
• A kvantummechanikai rendszer állapotát az időfüggő Schrödinger egyenlet határozza meg.
• A villamos térerősség megadja az egységnyi töltésre ható erő nagyságát és irányát.
• A vonalmenti töltéseloszlás megadja az egységnyi hosszra eső töltésmennyiséget.
• Curie hőmérséklet felett a ferromágneses anyag mágneses permeabilitása ugrásszerűen megnő.
• A Poynting vektor nagysága az elektromágneses tér intenzitását adja meg.
• Egy adott anyag esetén a foton abszorpció és indukált foton emisszió valószínűsége azonos.
• A kondenzátor kapacitása a tárolt töltés és a fegyverzetek közötti potenciálkülönbség hányadosa.
• Az önindukciós együttható az elrendezésre számított indukció fluxus és az abban folyó áram hányadosa.
• A ferromágneses anyag koercitív ereje azt a mágneses térerősség értéket jelenti, amelynél a mágneses indukció nulla.
• A fénynyomás a Poynting vektor és a fénysebesség hányadosával arányos.
• Távollátás esetén a távoli tárgy képe a szemben a retina mögött jön létre, amelyet pozitív lencsével korrigálunk.
• Paraxiális gömbtükör fókusztávolságon belüli tárgyról virtuális egyenes állású képet hoz létre.
• A csillagászati távcső szögnagyítása közelítőleg az objektív és az okulár fókusztávolságainak hányadosa.
• Elektromágneses síkhullám terjedési iránya merőleges a mágneses térerősségre.
• A törésmutató a vákuumbeli fénysebesség és a közegbeli fényesség hányadosa.
• A dioptria a méterben mért fókusztávolság reciproka.
• Optikai leképzés során a divergáló képsugarak látszólagos képet hoznak létre.
• Optikai tükör nagyítása fordított állású kép esetén negatív.
• Két hullám koherens, ha hullámhosszuk egyenlő és a fáziskülönbségük bármely pillanatban ugyanakkora.
• Fresnel diffrakció esetén mind a fényforrás, mind az ernyő közel vannak az apertúrához.
• Hologram esetén a referencia és a tárgyhullám interferenciája lép fel a filmen.
• Az általános relativitáselmélet értelmében egy adott test súlyos és tehetetlen tömegének hányadosa állandó.
• A mellék-kvantumszám egyes értéke a p alhéjnak felel meg.
• Az atommag hatáskeresztmetszete m2 dimenziójú.
• Az általános relativitáselmélet szerint a fizikai törvényeknek minden vonatkoztatási rendszerben ugyanaz az alakjuk.
• A mozgási hosszt szinkronizált órák segítségével tudjuk definiálni.
• A Geiger-Müller számláló berendezésben a mért sugárzás ionizálja a benne lévő gázt.
• A Bohr-féle atommodell a H-szerű ionokra sikerrel használható.
• Az alagúteffektus során az E energiájú elektron nullától különböző valószínűséggel áthalad a V potenciálú falon (E<V).
• Az adott test 27 °C-on 81-szer annyi energiát sugároz ki, mint 100 K-en.
• A tömeg megmondja a téridőnek, hogyan görbüljön, görbült téridő pedig megmondja a tömegnek hogyan mozogjon.
• Az atommagot a kis hatótávolságú vonzó magerő tartja össze.
• Belső konverzió során a gerjesztett atommag az atomi elektronnal való kölcsönhatás során szabadul meg a többletenergiától.
• Unipoláris dinamó esetén az indukció fluxus időbeli változása nulla.
• Pozitron bomláskor az anyamag tömegszáma változatlan.
• A kvantummechanikai hullámfüggvény abszolútérték-négyzete a részecske tartózkodási valószínűség sűrűségét adja meg.
• De Broglie szerint az elektron anyaghullámhossza a Planck állandó és az elektron impulzusának hányadosa.
• A speciális relativitáselmélet szerint a vákuumbeli fénysebesség minden inerciarendszerben ugyanaz.
• A hologram a fényképlemezen nemcsak az intenzitás, de a fázisviszonyokat is rögzíti.
• Indukált emisszió során a bejövő foton alacsonyabb energiaszintre kényszeríti a gerjesztett elektront és két azonos energiájú foton távozik.
• A kiválasztási szabály szerint a mellékkvantumszám csak plusz mínusz egyet változhat gerjesztéskor.
• A mágneses indukció vektor különböző anyagok határfelületére merőleges komponense folytonosan megy át.
• Vékony lencse esetében a tengellyel párhuzamos sugár úgy törik meg, hogy a sugár vagy meghosszabítása a fókusz ponton halad át.
• Az eltolási áramsűrűség az eltolási vektor idő szerinti deriváltja.
• Hologram esetén a referencia és tárgyhullám interferenciája lép fel a filmen.
• Röntgen diffrakció során 0.1 nm nagyságrendjébe eső hullámhosszúságú elektromágneses hullámot kell használni ahhoz, hogy értékelhető diffrakciós csúcsokat kapjunk a NaCl kristályról.
• Az eltolási vektor dimenziója [math] \frac{J}{m^2V} [/math].
• Pauli elv szerint két elektron egy rendszeren belül nem lehet azonos állapotban.
• A foton abszorpció átmeneti valószínűsége nagyobb az indukált emisszió átmeneti valószínűségénél.
• Két pont közötti elektrosztatikus feszültség megegyezik az egyes pontokban lévő potenciálok különbségével.
• Maxwell második egyenlete szerint a villamos térerősség rotációja megegyezik a mágneses indukció vektor idő szerinti deriváltjának ellentettjével.
• Távvezeték esetén a Poynting vektor vezetékkel párhuzamos komponense szállítja az energiát a fogyasztóhoz.

---

-- MAKond - 2011.01.19.