Fizika alapjai biológusoknak

MECHANIKA. Az SI-mértékrendszer. A mozgások leírása, pálya, út, elmozdulás. Az átlag- és pillanatnyi sebesség és gyorsulás fogalma. Az impulzus és megmaradásának tétele. Az erő fogalma, erők felbontása és összegzése, az eredő erő. Newton törvényei. Az egyenes vonalú egyenletes mozgás. Változó vektori mozgások, út-idő, sebesség-idő, gyorsulás-idő összefüggések. A szabadesés. Görbe vonalú mozgások, a körmozgás, a centripetális erő, a kerületi gyorsulás. A munka, a teljesítmény és a hatásfok. A gravitációs, a mozgási és a rugalmassági energia, az energia megmaradásának tétele. Rugalmas és rugalmatlan ütközések. A súrlódás és a közegellenállás. A forgatónyomaték fogalma. A merev testek tengely körüli forgása, a szögsebesség, a szöggyorsulás, a tehetetlenségi nyomaték és a forgási energia fogalma. A perdület megmaradásának a törvénye. A tömegvonzás törvénye, a testek tömege és súlya. A bolygók mozgása, Kepler törvényei. Deformálható testek mechanikája, a nyújtás, hajlítás, csavarás és a nyírás. Periodikus mozgások, a matematikai inga. A harmonikus rezgőmozgás és jellemző mennyiségei. A kényszerrezgés és rezonancia. A hullámok fogalma, jellemző mennyiségei, a visszaverődés és a törés törvényei, a hullámok elhajlása. A Huygens–Fresnel-elv, hullámok interferenciája és a polarizáció.

TERMODINAMIKA. A hőmérséklet fogalma, a hőmérsékleti skálák. A gázok nyomása, a kinetikus gázelmélet. Az ekvipartíció tétele. Az ideális gáztörvény: az izoterm, izochor, izobár és az adiabatikus állapotváltozások. A fajhő és hőkapacitás. Gázok belső energiája, a termodinamika főtételei. Halmazállapot-változások, a lineáris és a köbös hőtágulás.
 
ELEKTROMOSSÁGTAN. Elektromos alapjelenségek, az elektromos töltés. Coulomb törvénye. Az elektromos tér, az elektromos térerősség, elektromos erővonalak. Az elektromos feszültség és potenciál. A kondenzátorok kapacitása, kondenzátorok kapcsolása. Az elektromos tér energiája. Az elektromos áram, az ellenállás fogalma, fogyasztok kapcsolása. Az elektromos erő munkája és teljesítménye. Ohm törvénye, Kirchoff törvénye, Ohm törvénye teljes áramkörre. Mágneses alapjelenségek, a mágneses tér. A magnetométer, a mágneses indukció, a mágneses indukcióvonalak és a mágneses fluxus. Erőhatások mágneses térben lévő vezetők eseten. Az elektromágneses indukció, mozgási és nyugalmi indukció. Faraday és Lenz törvénye. A váltakozó áram előállítása, effektív értékek. A váltakozó áram munkája. Az önindukció, és a transzformátor. Rezgőkörök, rezonancia, az elektromágneses rezgések rezgésideje. Az elektromágneses hullámok, a teljes elektromágneses színkép.

OPTIKA. A fény tulajdonságai, a fény mint elektromágneses hullám. A fényvisszaverődés és a fénytörés törvényei, a teljes visszaverődés. A tükrök képalkotása. A színszóródás. A vékony lencsék tulajdonságai és képalkotása, a vékony lencsék leképezési törvénye. Lencserendszerek fókusztávolsága és a szemhibák. A fény elhajlása, interferencia és polarizáció. A fény- és a polarizációs mikroszkóp felépítése, a feloldás határa.

ATOMFIZIKA. A fényelektromos jelenség. Az elektron töltése, tömege és hullámhossza. Az atomok felépítése. Rutherford és Chadwick kísérletei, az atommag felépítése, a tömeghiány és a kötési energia. A radioaktivitás, láncreakció. Az atomreaktor felépítése. Radioaktív izotópok orvosbiológiai felhasználása. Az ionizáló sugarak mérése, a gamma-kamera.

Az előadások alapjául szolgáló tankönyvek:
Maróti Péter, Laczkó Gábor: Bevezetés a biofizikába. JATE Press, Szeged, 1999.
Budó Ágoston: Kísérleti fizika I–III. Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest.
Hevesi Imre: Elektromosságtan. JATE Press, Szeged, 1999.

A kurzus célja:
az alapvető fizikai fogalmak és jelenségek fogalmi szintű megismertetése a hallgatókkal;
a későbbi biofizikai kurzusok megalapozása;
alapvető fizikai ismeretek nyújtása további (biológiai, kémiai, stb.) kurzusok számára;
a természettudományos szemléletmód elmélyítése.

Vizsgakövetelmények: 

• A vizsgára való felkészüléshez a tematikában megjelölt tankönyvek, az előadásjegyzetek, valamint az oktatók által a CooSpace-en keresztül megosztott segédanyagok használata javasolt. A közép- vagy felsőfokú általános fizikatankönyvek igénybe vétele erősen ajánlott!
• A vizsga írásban zajlik, amelyet szóbeli diszkusszió követhet.
• A vizsgán a hallgatóknak 10 db, előre közölt listából kiválasztott fogalmat, jelenséget kell a rendelkezésükre álló 60 perc alatt röviden ismertetniük.
•  A válaszokra egyenként maximálisan 2 pont (így összesen 20 pont) adható. Az értékelés ötfokozatú:
     0–10    pont:    elégtelen (1)
    11–12  pont:    elégséges (2)
    13–15  pont:    közepes (3)
    16–17  pont:    jó (4)
    18–20  pont:    jeles (5) 
• A hallgatóknak az utolsó órán lehetőségük van elővizsgát írni, melyre megajánlott jegy kapható. A hallgatóknak joguk van a megajánlott jegyet elutasítani vagy elfogadni (ez utóbbit a külön erre a célra kijelölt vizsgaidőpontra történő jelentkezéssel jelzik az oktató felé).
• A vizsga egyéb vonatkozásaira nézve a mindenkor érvényben lévő Tanulmányi és Vizsgaszabályzat az irányadó.