Sn?mek 2

Dom?c? ?kol ?. 1

G.N. ?t?p?nov?. Fyzika-11, ??st 1 str. 130 – ?vod § 28 – v?d?t: Jak? je projev relativity mechanick?ho pohybu Galile?v princip relativity Podstata a princip Michelsonova experimentu Postul?ty SRT § 29 – zn?t: V?znam a vzorce pro. kinematick? d?sledky STR Ze sb?rky www.eduspb .com

Sn?mek 3

Speci?ln? (nebo partikul?rn?) teorie relativity (STR)

je modern? fyzik?ln? teorie prostoru a ?asu. Spolu s kvantovou mechanikou slou?? SRT jako teoretick? z?klad modern? fyziky a technologie. SRT je ?asto naz?v?na relativistickou teori? a konkr?tn? jevy popsan? touto teori? se naz?vaj? relativistick? efekty. Tyto jevy se nejz?eteln?ji projevuj? p?i rychlostech t?les bl?zk?ch rychlosti sv?tla ve vakuu c ? 3·108 m/s. Ze sb?rky www.eduspb.com

Sn?mek 4

Tv?rci STO

Speci?ln? teorii relativity vytvo?il A. Einstein (1905). Einsteinov?mi p?edch?dci, kte?? byli velmi bl?zko vy?e?en? probl?mu, byli holandsk? fyzik H. Lorentz a vynikaj?c? francouzsk? fyzik A. Poincar?. V?znamn? p?isp?li D. Larmore, D. Fitzgerald a matematik G. Minkowski. Ze sb?rky www.eduspb.com

Sn?mek 5

Albert Einstein (14.III.1879–18.IV.1955)

Teoretick? fyzik, jeden ze zakladatel? modern? fyziky. Narodil se v N?mecku, od roku 1893 ?il ve ?v?carsku a v roce 1933 emigroval do USA. V roce 1905 byla publikov?na jeho prvn? seri?zn? v?deck? pr?ce v?novan? Brownovu pohybu: „O pohybu ??stic suspendovan?ch v kapalin? v klidu, vypl?vaj?c? z molekul?rn? kinetick? teorie. Ve stejn?m roce vy?lo dal?? Einsteinovo d?lo „O heuristick?m pohledu na p?vod a transformaci sv?tla“. Po Max Planckovi navrhl, ?e sv?tlo je vyza?ov?no a absorbov?no diskr?tn?, a byl schopen vysv?tlit fotoelektrick? jev. Tato pr?ce byla ocen?na Nobelovou cenou (1921). Nejv?t?? sl?vu Einsteinovi p?inesla teorie relativity, kterou poprv? nast?nil v roce 1905 v ?l?nku „O elektrodynamice pohybuj?c?ch se t?les“. Ze sb?rky www.eduspb.com

Sn?mek 6

Hendrik Anton Lorentz (18.VII.1853–4.II.1898)

Nizozemsk? teoretick? fyzik, tv?rce klasick? elektronov? teorie. Pracuje v oblasti elektrodynamiky, termodynamiky, optiky, teorie z??en?, atomov? fyziky. Na z?klad? elektromagnetick? teorie Maxwell–Hertz a zaveden? atomismu do doktr?ny elekt?iny vytvo?il (1880–1909) klasickou elektronovou teorii zalo?enou na anal?ze pohyb? diskr?tn?ch elektrick?ch n?boj?. Odvodil vzorec spojuj?c? dielektrickou konstantu s hustotou dielektrika a z?vislost indexu lomu l?tky na jej? hustot? (Lorentz-Lorentz?v vzorec), dal v?raz pro s?lu p?sob?c? na pohybuj?c? se n?boj v magnetick?m poli. (Lorentzova s?la), vysv?tlil z?vislost elektrick? vodivosti l?tky na tepeln? vodivosti, rozpracoval teorii rozptylu sv?tla. K vysv?tlen? Michelson-Morleyho experimentu (1892) p?edlo?il hypot?zu o zmen?en? velikosti t?les ve sm?ru jejich pohybu (Lorentzova kontrakce). V roce 1904 odvodil vzorce spojuj?c? prostorov? sou?adnice a ?asov? okam?iky t??e ud?losti ve dvou r?zn?ch inerci?ln?ch vzta?n?ch syst?mech (Lorentzovy transformace). P?ipravil p?echod k teorii relativity. Ze sb?rky www.eduspb.com

Sn?mek 7

Henri Poincare (Poincare) (29.IV.1854–17.VII.1912)

Francouzsk? matematik a fyzik. Hlavn? pr?ce z topologie, teorie pravd?podobnosti, teorie diferenci?ln?ch rovnic, teorie automorfn?ch funkc?, neeuklidovsk? geometrie. Studoval matematickou fyziku, zejm?na teorii potenci?lu, teorii tepeln? vodivosti a tak? ?e?en? r?zn?ch probl?m? z mechaniky a astronomie. V roce 1905 napsal esej „O dynamice elektronu“, ve kter? nez?visle na A. Einsteinovi rozvinul matematick? d?sledky „postul?tu relativity“. Ze sb?rky www.eduspb.com

Sn?mek 8

Galile?v princip relativity a transformace.

z?kony dynamiky jsou stejn? ve v?ech inerci?ln?ch vzta?n?ch soustav?ch. Tento princip znamen?, ?e z?kony dynamiky jsou invariantn? (tj. nem?nn?) vzhledem ke Galileov?m transformac?m, kter? umo??uj? vypo??tat sou?adnice pohybuj?c?ho se t?lesa v jedn? inerci?ln? soustav? (K), pokud jsou sou?adnice tohoto t?lesa uvedeny v jin? inerci?ln? soustava (K"). V konkr?tn?m p??pad?, kdy se soustava K" pohybuje rychlost? y pod?l kladn?ho sm?ru osy x soustavy K, maj? Galileovy transformace tvar: x = x" + yxt, y = y", z = z", t = t". V po??te?n?m okam?iku se sou?adnicov? osy obou syst?m? shoduj?. Ze sb?rky www.eduspb.com

Sn?mek 9

D?sledkem Galileov?ch transformac? je z?kon p?em?ny rychlost? p?i pohybu z jedn? vzta?n? soustavy do druh?: yx = y"x + y, yy = y"y, yz = y"z. Zrychlen? t?lesa ve v?ech inerci?ln?ch soustav?ch V d?sledku toho pohybov? rovnice klasick? mechaniky nem?n? sv?j vzhled p?i p?echodu z jedn? inerci?ln? soustavy do druh? Ze sb?rky www.eduspb.com.

Sn?mek 10

Postul?ty SRT

Speci?ln? teorie relativity je zalo?ena na dvou postul?tech (?i principech) formulovan?ch Einsteinem v roce 1905. Tyto principy jsou zobecn?n?m cel?ho souboru experiment?ln?ch fakt?. Ze sb?rky www.eduspb.com

Sn?mek 11

Einstein?v princip relativity:

v?echny p??rodn? z?kony jsou nem?nn? s ohledem na p?echod z jedn? inerci?ln? vzta?n? soustavy do druh?. To znamen?, ?e ve v?ech inerci?ln?ch soustav?ch maj? fyzik?ln? z?kony (nejen mechanick?) stejnou formu. Ze sb?rky www.eduspb.com

Sn?mek 12

Princip st?losti rychlosti sv?tla:

rychlost sv?tla ve vakuu nez?vis? na rychlosti pohybu sv?teln?ho zdroje nebo pozorovatele a je stejn? ve v?ech inerci?ln?ch vzta?n?ch soustav?ch. Rychlost sv?tla zauj?m? v SRT zvl??tn? postaven?. Jedn? se o maxim?ln? rychlost p?enosu interakc? a sign?l? z jednoho bodu v prostoru do druh?ho. Ze sb?rky www.eduspb.com

Sn?mek 13

N. Bohr?v koresponden?n? princip

nov? teorie (SRT) nezavrhla starou klasickou Newtonovu mechaniku, ale pouze objasnila meze jej? pou?itelnosti. Tento vztah mezi starou a novou, obecn?j?? teori?, v?etn? star? teorie jako limituj?c?ho p??padu, se naz?v? princip korespondence. Ze sb?rky www.eduspb.com

Sn?mek 14

Michelsonovy a Morleyovy experimenty

Albert Michelson (XII 19, 1852–VV 9, 1931). V letech 1878–82 a 1924–26 prov?d?l m??en? rychlosti sv?tla, kter? dlouhou dobu z?st?vala nep?ekonatelnou p?esnost?. V roce 1881 experiment?ln? prok?zal a spolu s E. W. Morleym (1885–87) s velkou p?esnost? potvrdil nez?vislost rychlosti sv?tla na rychlosti Zem?. Morley Edward Williams (29.I.1839–1923) americk? fyzik. Nejslavn?j?? se stala jeho pr?ce v oblasti interferometrie, prov?d?n? spole?n? s Michelsonem. V chemii bylo Morleyho nejvy???m ?sp?chem p?esn? srovn?n? atomov?ch hmotnost? prvk? s hmotnost? atomu vod?ku, za co? byl v?dec ocen?n n?kolika v?deck?mi spole?nostmi. Ze sb?rky www.eduspb.com

Sn?mek 15

Princip zku?enosti

??elem experimentu je zm??it rychlost sv?tla vzhledem k „?terick?mu v?tru“ (rovnob??n?mu a kolm?mu k pohybu Zem?). Zjednodu?en? sch?ma Michelson-Morleyho interferen?n?ho experimentu. (y – ob??n? rychlost Zem?). Ze sb?rky www.eduspb.com

Sn?mek 16

My?lenka na zku?enost

Pozorov?n? posunu interferen?n?ch prou?k?. Ze sb?rky www.eduspb.com

Sn?mek 17

Lorentzovy transformace

Kinematick? vzorce pro transformaci sou?adnic a ?asu v STR se naz?vaj? Lorentzovy transformace. Byly navr?eny v roce 1904 je?t? p?ed p??chodem STR jako transformace, v??i nim? jsou rovnice elektrodynamiky invariantn?. Pro p??pad, kdy se soustava K" pohybuje vzhledem ke K rychlost? y pod?l osy x, maj? Lorentzovy transformace tvar: Z kolekce www.eduspb.com

Sn?mek 18

Relativita simult?nnosti

ud?losti, kter? jsou sou?asn? v jednom ISO, nejsou simult?nn? v jin?m ISO, pohybuj? se vzhledem k prvn?mu Z kolekce www.eduspb.com

Sn?mek 19

Relativita ?asov?ch interval?.

Okam?iky v?skytu ud?lost? v syst?mu K jsou zaznamen?v?ny stejn?mi hodinami C a v syst?mu K - dv?ma synchronizovan?mi prostorov? odd?len?mi hodinami C1 a C2 Syst?m K se pohybuje rychlost? y v kladn?m sm?ru osy x syst?m K Z kolekce www eduspb.com

Sn?mek 20

Ze sb?rky www.eduspb.com

Sn?mek 21

P??klad

pokud jsou astronauti posl?ni do hv?zdn?ho syst?mu (a zp?t), kter? se nach?z? ve vzd?lenosti 500 sv?teln?ch let od Zem?, s rychlost? v = 0,9999c, bude to podle jejich hodin trvat 14,1 roku; zat?mco na Zemi uplyne 10 stolet? Ze sb?rky www.eduspb.com

Sn?mek 22

Relativita vzd?lenost?

M??en? d?lky pohybliv? ty?e Z kolekce www.eduspb.com

Sn?mek 23

Ze sb?rky www.eduspb.com

Sn?mek 24

Dom?c? ?kol ?. 2

G.N. ?t?p?nov?. Fyzika-11, ??st 1 § 30, 31 – zn?t: Vzorec pro s??t?n? rychlost? a jeho v?znam. Vzorec relativistick? hybnosti Vzorce celkov? energie a klidov? energie Vztah mezi energi? a hybnost? Pochopit probl?my a limity pou?itelnosti STR, princip korespondence Pomoc: Tabulka „Shr?me“ na stran? 146. Ze sb?rky www.eduspb.com

Sn?mek 25

P?id?n? rychlosti

Tyto vztahy vyjad?uj? relativistick? z?kon s??t?n? rychlost? pro p??pad, kdy se ??stice pohybuje rovnob??n? s relativn? rychlost? vzta?n?ch soustav K a K". ux = u"x + y, uy = 0, uz = 0. Pro y

Sn?mek 26

V ka?d?m p??pad? je spln?na podm?nka ux <= c. Nech? nap??klad u’x = c a y= c. Pak: Pokud se v r?mci K" ???? sv?teln? puls pod?l osy x rychlost? u"x = c, pak pro rychlost ux pulsu v K" sn?mku z?sk?me Ze sb?rky www.eduspb.com

Sn?mek 27

Impuls na ?erpac? stanici

Rovnice Newtonovy klasick? mechaniky se p?i Lorentzov?ch transformac?ch uk?zaly jako neinvariantn?, a proto SRT vy?adoval revizi a objasn?n? z?kon? mechaniky. Einstein zalo?il tuto revizi na po?adavc?ch splnitelnosti z?kona zachov?n? hybnosti a z?kona zachov?n? energie v uzav?en?ch syst?mech. K tomu se uk?zalo jako nutn? zm?nit definici hybnosti t?lesa. Relativistick? hybnost t?lesa o hmotnosti m pohybuj?c?ho se rychlost? je zaps?na ve tvaru Ze sb?rky www.eduspb.com

Sn?mek 28

Hmotnost v ?erpac? stanici

Hmotnost m, zahrnut? ve v?razu pro hybnost, je z?kladn? charakteristikou ??stice, kter? nez?vis? na volb? inerci?ln? vzta?n? soustavy, a tedy ani na rychlosti jej?ho pohybu. (V mnoha u?ebnic?ch minul?ch let bylo zvykem ozna?ovat ji p?smenem m0 a naz?vat ji klidov? hmotnost. Krom? toho byla zavedena tzv. relativistick? hmotnost v z?vislosti na rychlosti t?lesa. Modern? fyzika toto postupn? opou?t? terminologie). Ze sb?rky www.eduspb.com

Sn?mek 29

Dynamika ?erpac? stanice

Z?kladn? z?kon relativistick? dynamiky hmotn?ho bodu je zaps?n stejn? jako druh? Newton?v z?kon, ale pouze v STR je my?lena relativistick? hybnost ??stice: Consequently From the collection www.eduspb.com

Sn?mek 30

Energie v ?erpac?ch stanic?ch

V?po?et kinetick? energie vede k n?sleduj?c?mu v?razu: Einstein interpretoval prvn? ?len na prav? stran? tohoto v?razu jako celkovou energii E pohybuj?c? se ??stice a druh? ?len jako klidovou energii. Ze sb?rky www.eduspb.com

Sn?mek 31

Z?vislost kinetick? energie na rychlosti

Z?vislost kinetick? energie na rychlosti pro relativistick? (a) a klasick? (b) ??stice. Na v

Sn?mek 32

Vztah mezi hmotou a energi?

Tvrzen?, ?e hmota m v klidu obsahuje obrovsk? mno?stv? energie, dostalo ?adu praktick?ch aplikac?, v?etn? vyu?it? jadern? energie. Pokud se hmotnost ??stice nebo syst?mu ??stic sn??ila o Dm, m?la by se uvolnit energie DE = Dm·c2. ?etn? p??m? experimenty poskytuj? p?esv?d?iv? d?kazy o existenci klidov? energie. Ze sb?rky www.eduspb.com

Sn?mek 33

Z?kon ?m?rnosti hmotnosti a energie je jedn?m z nejd?le?it?j??ch z?v?r? SRT. Hmotnost a energie jsou vlastnosti hmotn?ch objekt?. Hmotnost t?lesa charakterizuje jeho setrva?nost, stejn? jako schopnost t?lesa vstoupit do gravita?n? interakce s jin?mi t?lesy. Nejd?le?it?j?? vlastnost? energie je jej? schopnost p?em??ovat se z jedn? formy na druhou v ekvivalentn?ch mno?stv?ch b?hem r?zn?ch fyzik?ln?ch proces?. Einstein?v vzorec vyjad?uje z?kladn? p??rodn? z?kon, kter? se b??n? naz?v? z?kon vztahu mezi hmotou a energi?. Ze sb?rky www.eduspb.com

Sn?mek 34

Vztah mezi energi? a hybnost?

Z toho vypl?v?, ?e pro ??stice v klidu (p = 0) plat? E = E0 = mc2. Mezi celkovou energi?, klidovou energi? a hybnost? existuje n?sleduj?c? vztah: . Ze sb?rky www.eduspb.com

Sn?mek 35

Bezhmotn? ??stice

?e. ??stice m??e m?t energii a hybnost, ale ??dnou hmotnost (m = 0). Takov? ??stice se naz?vaj? bezhmotn?. Pro bezhmotn? ??stice je vztah mezi energi? a hybnost? vyj?d?en jednoduch?m vztahem E = pc. Mezi bezhmotn? ??stice pat?? fotony - kvanta elektromagnetick?ho z??en? a p??padn? neutrina. Bezhmotn? ??stice nemohou existovat v klidu ve v?ech inerci?ln?ch vzta?n?ch soustav?ch, kter? se pohybuj? maxim?ln? rychlost? c. Ze sb?rky www.eduspb.com

Experimenty na pozorov?n? spektra vod?ku ve spektr?ln? trubici byly provedeny dvakr?t. Poprv? na Zemi, podruh? ve vesm?rn? lodi pohybuj?c? se v??i Zemi konstantn? rychlost?. Pozorovan? spektra jsou identick?, v?razn? odli?n?, podobn?, ale v?echny spektr?ln? ??ry jsou v??i sob? posunut? Ze sb?rky www.eduspb.com

Sn?mek 40

?kol 4

Vypo??tejte pom?r ?asu t v referen?n? soustav? pohybuj?c? se rychlost? y = 1,5?108 m/s vzhledem k referen?n? soustav? laborato?e ke spr?vn?mu ?asu t0. Ze sb?rky www.eduspb.com

Sn?mek 41

?kol 5

Najd?te rychlost y ??stice, kter? by trvalo o 2 roky d?le ne? sv?teln?mu pulsu, ne? by urazila 6,0 sv?teln?ch let ke vzd?len? hv?zd?. c. Vyj?d?ete rychlost ??stic ve zlomc?ch rychlosti sv?tla. Ze sb?rky www.eduspb.com

Zobrazit v?echny sn?mky

Chcete-li pou??vat n?hledy prezentac?, vytvo?te si ??et Google a p?ihlaste se k n?mu: https://accounts.google.com

Popisky sn?mk?:

Speci?ln? teorie relativity. Postul?ty teorie relativity Hodina pro 11. ro?n?k. Zpracoval u?itel st?edn? ?koly MBOU s. Nikifarovo Ishnazarova A.R.

SRT Speci?ln? teorie relativity (SRT) je teorie, kter? popisuje pohyb, z?kony mechaniky a ?asoprostorov? vztahy p?i libovoln?ch rychlostech pohybu ni???ch ne? je rychlost sv?tla ve vakuu, v?etn? rychlost? bl?zk?ch rychlosti sv?tla. V r?mci speci?ln? teorie relativity je klasick? newtonovsk? mechanika n?zkorychlostn? aproximac?. Zobecn?n? STR pro gravita?n? pole se naz?v? obecn? teorie relativity. Odchylky pr?b?hu fyzik?ln?ch proces? od p?edpov?d? klasick? mechaniky popsan?ch speci?ln? teori? relativity se naz?vaj? relativistick? efekty a rychlosti, p?i kter?ch se tyto jevy st?vaj? v?znamn?mi, se naz?vaj? relativistick? rychlosti.

Z historie ?erpac?ch stanic. Speci?ln? teorie relativity byla vyvinuta na po??tku 20. stolet? d?ky ?sil? G. A. Lorentze, A. Poincar?ho, A. Einsteina a dal??ch v?dc?. Experiment?ln? z?klad pro vytvo?en? SRT byl Michelson?v experiment. Jeho v?sledky byly pro klasickou fyziku sv? doby neo?ek?van?: nez?vislost rychlosti sv?tla na sm?ru (izotropie) a orbit?ln? pohyb Zem? kolem Slunce. Pokus o interpretaci tohoto v?sledku na po??tku 20. stolet? vy?stil v revizi klasick?ch pojm? a vedl k vytvo?en? speci?ln? teorie relativity.

G.A. Lorenz A. Einstein

P?i pohybu rychlost? bl?zkou rychlosti sv?tla se m?n? z?kony dynamiky. Druh? Newton?v z?kon, vztahuj?c? se k s?le a zrychlen?, mus? b?t upraven pro t?lesa s rychlostmi bl?zk?mi rychlosti sv?tla. Nav?c v?raz pro hybnost a kinetickou energii t?lesa m? slo?it?j?? z?vislost na rychlosti ne? v nerelativistick?m p??pad?.

Z?kladn? pojmy SRT. Referen?n? syst?m p?edstavuje ur?it? hmotn? t?leso zvolen? jako po??tek tohoto syst?mu, zp?sob ur?ov?n? polohy objekt? vzhledem k po??tku referen?n?ho syst?mu a zp?sob m??en? ?asu. Obvykle se rozli?uje referen?n? syst?my a sou?adnicov? syst?my. P?id?n?m postupu m??en? ?asu do sou?adnicov?ho syst?mu se „prom?n?“ v referen?n? syst?m. Inerci?ln? referen?n? syst?m (IRS) je syst?m, v??i kter?mu se objekt, kter? nepodl?h? vn?j??m vliv?m, pohybuje rovnom?rn? a p??mo?ar?. Ud?lost je jak?koli fyzick? proces, kter? lze lokalizovat v prostoru a m? velmi kr?tk? trv?n?. Jin?mi slovy, ud?lost je kompletn? charakterizov?na sou?adnicemi (x, y, z) a ?asem t.

Obvykle se uva?uj? dva inerci?ln? syst?my S a S." ?as a sou?adnice n?jak? ud?losti m??en? vzhledem k syst?mu S se ozna?uj? jako (t, x, y, z) a sou?adnice a ?as stejn? ud?losti m??en? vzhledem k Syst?m S jsou ozna?eny jako (t" , x", y", z"). Je vhodn? p?edpokl?dat, ?e sou?adn? osy syst?m? jsou vz?jemn? rovnob??n? a syst?m S" se pohybuje pod?l osy x syst?mu S rychlost? v. Jedn?m z probl?m? STR je hled?n? vztah? spojuj?c?ch (t ", x", y", z") a (t, x, y, z), kter? se naz?vaj? Lorentzovy transformace.

1 princip relativity. V?echny p??rodn? z?kony jsou nem?nn? s ohledem na p?echod z jedn? inerci?ln? vzta?n? soustavy do druh? (prob?haj? identicky ve v?ech inerci?ln?ch vzta?n?ch soustav?ch). To znamen?, ?e ve v?ech inerci?ln?ch soustav?ch maj? fyzik?ln? z?kony (nejen mechanick?) stejnou formu. T?m je princip relativity klasick? mechaniky zobecn?n na v?echny p??rodn? procesy, v?etn? elektromagnetick?ch. Tento zobecn?n? princip se naz?v? Einstein?v princip relativity.

2 princip relativity. Rychlost sv?tla ve vakuu nez?vis? na rychlosti pohybu sv?teln?ho zdroje nebo pozorovatele a je stejn? ve v?ech inerci?ln?ch vzta?n?ch soustav?ch. Rychlost sv?tla zauj?m? v SRT zvl??tn? postaven?. Jedn? se o maxim?ln? rychlost p?enosu interakc? a sign?l? z jednoho bodu v prostoru do druh?ho.

STO. SRT umo?nila vy?e?it v?echny probl?my „p?edeinsteinovsk?“ fyziky a vysv?tlit „protich?dn?“ v?sledky tehdy zn?m?ch experiment? v oblasti elektrodynamiky a optiky. N?sledn? byla STR podpo?ena experiment?ln?mi daty z?skan?mi ze studia pohybu rychl?ch ??stic v urychlova??ch, atomov?ch proces?, jadern?ch reakc? atd.

P??klad. V okam?iku ?asu t = 0, kdy se shoduj? sou?adn? osy dvou inerci?ln?ch soustav K a K" do?lo ke kr?tkodob?mu z?blesku sv?tla ve spole?n?m po??tku sou?adnic. B?hem doby t se soustavy v??i sob? posunou. o vzd?lenost yt a kulov? ?elo v ka?d? soustav? bude m?t polom?r ct, proto?e soustavy jsou si rovny a v ka?d? z nich je rychlost sv?tla rovna c Z pohledu pozorovatele v soustav? K , st?ed koule je v bod? O a z pohledu pozorovatele v syst?mu K bude v bod? O“.

Vysv?tlen? rozpor?. K nahrazen? Galileov?ch transformac? navrhl STR p?i p?echodu z jedn? inerci?ln? soustavy do druh? jin? transforma?n? vzorce – tzv. Lorentzovy transformace, kter? n?m p?i rychlostech pohybu bl?zk?ch rychlosti sv?tla umo??uj? vysv?tlit v?echny relativistick? efekty a p?i n?zk?ch rychlostech ( y

Chcete-li zobrazit prezentaci s obr?zky, designem a sn?mky, st?hn?te si jeho soubor a otev?ete jej v PowerPointu na tv?m po??ta?i.
Textov? obsah sn?mk? prezentace: MOAN.V. Brandina ISO je vzta?n? syst?m, v??i kter?mu se voln? t?leso pohybuje p??mo?a?e a rovnom?rn? nebo je v klidu Abstrakce, ide?ln? objekt, p?edm?t v?dy, prost?edek k popisu jev? ??dn? v p??rod? fyzik?ln? jev, kter? se vyskytuje v ur?it?m bod? prostoru vzhledem k jak?mukoli ISO v ur?it?m ?asov?m okam?iku Abstrakce, ide?ln? koncept Event Postul?t - v?choz? pozice, tvrzen? p?ijat? bez striktn?ho d?kazu, ale podlo?en? nap?. experimenty ISO je referen?n? syst?m, v??i kter?mu je t?leso v klidu, ?as pohybu t?lesa, m??en? v takov?m syst?mu, je jeho vlastn? hmotnost?, m??enou v takov?m syst?mu. Vlastn? inerci?ln? vzta?n? soustava Invariant je veli?ina nez?visl? na volb? ISO (rychlost sv?tla je invariant, ud?lost je invariant) Invariant V ka?d?m seznamu nejv?znamn?j??ch lid? stolet? byla tato osoba nutn? p??tomna zakladatel? modern? teoretick? fyziky, nositel Nobelovy ceny za fyziku z roku 1921. ?il v N?mecku (1879-1893, 1914-1933), ?v?carsku (1893-1914) a USA (1933-1955). V ?esti letech za?al hr?t na housle a na gymn?ziu nepat?il mezi prvn? studenty. Po absolvov?n? polytechniky z?skal diplom u?itele matematiky a fyziky. Pracoval v patentov?m ??adu, zam??oval se p?edev??m na odborn? posuzov?n? p?ihl??ek vyn?lez? Obecnou teorii relativity dokon?il v roce 1915, ale sv?tov? v?hlas mu p?i?el a? v roce 1919. Byl p?esv?d?en?m demokratick?m socialistou, humanistou, pacifistou a anti-. fa?istick? pl?n. 1.Klasick? p?edstavy o prostoru a ?ase. 2. Vznik nov? mechaniky. 3. Postul?ty teorie relativity. 4. Hlavn? d?sledky postul?t? teorie relativity. 5.Hmota a energie ve speci?ln? teorii relativity. 6. Aplikace teorie relativity. 1. Klasick? p?edstavy o prostoru a ?ase Princip relativity G. Galilea (17. stolet?) V?echny mechanick? jevy za stejn?ch po??te?n?ch podm?nek prob?haj? shodn? ve v?ech inerci?ln?ch soustav?ch V?echny ISO jsou ekvivalentn? z hlediska mechanick?ch jev? Nelze stanovit jak?mikoli mechanick?mi prost?edky, a? je ISO v klidu nebo se pohybuje rovnom?rn? a p??mo?a?e Galile?v z?kon o s??t?n? rychlost? ?= ?'+ ??1. Klasick? p?edstavy o prostoru a ?ase Isaac Newton zobecnil objevy Galilea (2 z?kony) p?idal t?et? z?kon a p?edlo?il hypot?zu o vz?jemn? p?ita?livosti Klasick? mechanika D?lka t?les je stejn? v ka?d?m ISO ?as plyne stejn? v r?zn?ch ISO Hmotnost t?lesa nez?vis? na rychlosti a nem?n? se p?i p?echodu z jednoho ISO na druh?: Prostor a ?as jsou absolutn?. I Marshak napsal: Sv?t byl zahalen hlubokou temnotou. Budi? sv?tlo! A pak se objevil Newton! 1. Klasick? p?edstavy o prostoru a ?ase Pokra?ov?n? b?sn? S.Ya. Marshak: Satan na sebe nenechal dlouho ?ekat, Einstein p?i?el - v?echno bylo jako obvykle. 1881 Ameri?t? v?dci A. Michelson a E. Morley porovn?vali rychlost sv?tla ve sm?ru pohybu Zem? a ve sm?ru kolm?m. V obou p??padech se uk?zalo, ?e rychlost sv?tla je rovna c = 3*108 m/s, co? odporovalo klasick?mu pravidlu s??t?n? rychlost?. Z?v?r: rychlost elektromagnetick?ch vln ve vakuu je konstantn? a kone?n?, bez ohledu na volbu ISO. Z?kon s??t?n? rychlost? nefunguje?2. Vznik nov? mechaniky V?deck? probl?m: Plat? Galile?v princip relativity (Jak sladit principy mechaniky a z?kony elektrodynamiky?) Metody ?e?en? Princip relativity neplat? pro elektromagnetick? jevy Maxwellovy rovnice jsou nespr?vn? Odm?tnut? klasick?ch? koncepty prostoru a ?asu Zm??te je tak, aby se p?i p?esunu z 1 CO do druh?ho nem?nilo Zm??te Newtonovy z?kony 3. Postul?ty teorie relativity Galileiho princip relativity zobecnil na v?echny fyzik?ln? procesy a spojil jej s postul?tem st?losti rychlost sv?tla 1905 „O elektrodynamice pohybuj?c?ch se t?les“. Postul?t I: Princip relativity: ve v?ech inerci?ln?ch vzta?n?ch soustav?ch prob?haj? v?echny fyzik?ln? jevy (v?echny p??rodn? procesy) stejn?. Tento postul?t je zobecn?n?m Newtonova principu relativity nejen na z?kony mechaniky, ale i na z?kony zbytku fyziky II.: Princip st?losti rychlosti sv?tla: rychlost sv?tla ve vakuu je limitn? rychlost jak?koli interakce a nez?vis? na rychlosti zdroje a p?ij?ma?e sv?teln?ho sign?lu Speci?ln? teorie relativity klasick? mechanika, studuje pohyb makroskopick?ch t?les p?i n?zk?ch rychlostech (?< < c); релятивистская механика, изучает движение макроскопических тел с большими скоростями (? < c); квантовая механика, изучает движение микроскопических тел с малыми скоростями (? < < c); релятивистская квантовая физика, изучает движение микроскопических тел с произвольными скоростями (? ? c). 1. Относительность одновременности. События, одновременные в одной инерциальной системе отсчета, не одновременны в других инерциальных системах отсчета, движущихся относительно первой. 2. Относительность длины (расстояний). Длина не является абсолютной величиной, а зависит от скорости движения тела относительно данной системы отсчёта. Уменьшение длины в направлении движения (релятивистский эффект сокращения длины)3. Относительность промежутка времениДлительность одного и того же процесса различна в различных инерциальных системах отсчета. (Релятивистский эффект замедления времени)t =4.Основные следствия постулатов теории относительности 4. Релятивистский закон сложения скоростей. Свойство закона сложения скоростей: при любых скоростях тела и системы отсчета (не больше скорости света в вакууме), результирующая скорость не превышает с. Движение реальных тел со скоростью больше с невозможно.Для малых скоростей получаем классический закон сложения скоростей 4.Основные следствия постулатов теории относительности 5. Масса и энергия в специальной теории относительностиМасса движущегося тела возрастает при увеличении скорости его движенияm =Е = mс 2Массовая частица обладает энергиейс 2Е =В системе отсчёта, в которой тело покоится, его энергия = энергия покояЕ = m0с 2 Импульс и энергия в специальной теории относительностиЕ2 = с 2р2+ с 4 m 2Справедливо во всех ИСО - ивариантр =Релятивистская энергия – собственная энергия частицы и релятивистская кинетическая энергияЕ = m с 2 + Е к Принцип соответствияЛюбая теория должна включать предыдущую как предельный случайПри скоростях движения тела, меньших скорости света, формулы СТО переходят в классическиеВывод: теория относительности не отвергает законов классической механики, она их уточняет для скоростей, близких к скорости света В астрономии: 1. Эйнштейн утверждал, что во время прохождения света вблизи больших масс должно наблюдаться искривление лучей. Это было подтверждено в 1919 г. Во время полного солнечного затмения участники Международной экспедиции сфотографировали звездное небо во время затмения. Сравнивая эти фотографии с фотографиями того же участка неба, но без Солнца, ученые обнаружили, что звезды сместились. Это результат смещения световых лучей от звезд при прохождении их вблизи Солнца. 2. Часы идут медленнее вблизи массивных тел. 3. Доказано, что во время движения планет вокруг Солнца плоскости их орбит поворачиваются. 4. В астрономии было открыто явление удаления галактик, причем скорость удаления пропорциональна расстоянию от галактики до наблюдателя. Это открытие согласовано с выводами теории относительности о зависимости длины волны от скорости. 6.Применение теории относительности

Povolit efekty

1 ze 13

Zak?zat efekty

Zobrazit podobn?

Vlo?it k?d

V kontaktu s

Spolu??ci

Telegram

Recenze

P?idejte svou recenzi

Sn?mek 1

Lekce v 11. t??d?. Zpracoval u?itel st?edn? ?koly MBOU s. Nikifarovo Ishnazarova A.R.

Sn?mek 2

STO

Speci?ln? teorie relativity (STR) je teorie, kter? popisuje pohyb, z?kony mechaniky a ?asoprostorov? vztahy p?i libovoln?ch rychlostech pohybu ni???ch ne? je rychlost sv?tla ve vakuu, v?etn? rychlost? bl?zk?ch rychlosti sv?tla. V r?mci speci?ln? teorie relativity je klasick? newtonovsk? mechanika n?zkorychlostn? aproximac?. Zobecn?n? STR pro gravita?n? pole se naz?v? obecn? teorie relativity. Odchylky pr?b?hu fyzik?ln?ch proces? od p?edpov?d? klasick? mechaniky popsan?ch speci?ln? teori? relativity se naz?vaj? relativistick? efekty a rychlosti, p?i kter?ch se tyto jevy st?vaj? v?znamn?mi, se naz?vaj? relativistick? rychlosti.

Sn?mek 3

Z historie ?erpac?ch stanic.

Speci?ln? teorie relativity byla vyvinuta na po??tku 20. stolet? d?ky ?sil? G. A. Lorentze, A. Poincar?ho, A. Einsteina a dal??ch v?dc?. Experiment?ln? z?klad pro vytvo?en? SRT byl Michelson?v experiment. Jeho v?sledky byly pro klasickou fyziku sv? doby neo?ek?van?: nez?vislost rychlosti sv?tla na sm?ru (izotropie) a orbit?ln? pohyb Zem? kolem Slunce. Pokus o interpretaci tohoto v?sledku na po??tku 20. stolet? vy?stil v revizi klasick?ch pojm? a vedl k vytvo?en? speci?ln? teorie relativity.

Sn?mek 4

G.A. Lorenz

A. Einstein

Sn?mek 5

P?i pohybu rychlost? bl?zkou sv?tlu se m?n? z?kony dynamiky. Druh? Newton?v z?kon, vztahuj?c? se k s?le a zrychlen?, mus? b?t upraven pro t?lesa s rychlostmi bl?zk?mi rychlosti sv?tla. Nav?c v?raz pro hybnost a kinetickou energii t?lesa m? slo?it?j?? z?vislost na rychlosti ne? v nerelativistick?m p??pad?.

Sn?mek 6

Z?kladn? pojmy SRT.

Referen?n? syst?m p?edstavuje ur?it? hmotn? t?leso zvolen? jako po??tek tohoto syst?mu, zp?sob ur?ov?n? polohy objekt? vzhledem k po??tku referen?n?ho syst?mu a zp?sob m??en? ?asu. Obvykle se rozli?uje referen?n? syst?my a sou?adnicov? syst?my. P?id?n?m postupu m??en? ?asu do sou?adnicov?ho syst?mu se „prom?n?“ v referen?n? syst?m. Inerci?ln? referen?n? syst?m (IRS) je syst?m, v??i kter?mu se objekt, kter? nepodl?h? vn?j??m vliv?m, pohybuje rovnom?rn? a p??mo?ar?. Ud?lost je jak?koli fyzick? proces, kter? lze lokalizovat v prostoru a m? velmi kr?tk? trv?n?. Jin?mi slovy, ud?lost je kompletn? charakterizov?na sou?adnicemi (x, y, z) a ?asem t.

Sn?mek 7

Sn?mek 8

1 princip relativity.

V?echny p??rodn? z?kony jsou nem?nn? s ohledem na p?echod z jedn? inerci?ln? vzta?n? soustavy do druh? (prob?haj? identicky ve v?ech inerci?ln?ch vzta?n?ch soustav?ch). To znamen?, ?e ve v?ech inerci?ln?ch soustav?ch maj? fyzik?ln? z?kony (nejen mechanick?) stejnou formu. T?m je princip relativity klasick? mechaniky zobecn?n na v?echny p??rodn? procesy, v?etn? elektromagnetick?ch. Tento zobecn?n? princip se naz?v? Einstein?v princip relativity.

Sn?mek 9

2 princip relativity.

Rychlost sv?tla ve vakuu nez?vis? na rychlosti pohybu sv?teln?ho zdroje nebo pozorovatele a je stejn? ve v?ech inerci?ln?ch vzta?n?ch soustav?ch. Rychlost sv?tla zauj?m? v SRT zvl??tn? postaven?. Jedn? se o maxim?ln? rychlost p?enosu interakc? a sign?l? z jednoho bodu v prostoru do druh?ho.

Sn?mek 10

STO.

SRT umo?nila vy?e?it v?echny probl?my „p?edeinsteinovsk?“ fyziky a vysv?tlit „protich?dn?“ v?sledky tehdy zn?m?ch experiment? v oblasti elektrodynamiky a optiky. N?sledn? byla STR podpo?ena experiment?ln?mi daty z?skan?mi ze studia pohybu rychl?ch ??stic v urychlova??ch, atomov?ch proces?, jadern?ch reakc? atd.

Sn?mek 11

P??klad.

V okam?iku ?asu t = 0, kdy se shoduj? sou?adn? osy dvou inerci?ln?ch soustav K a K" do?lo ke kr?tkodob?mu z?blesku sv?tla ve spole?n?m po??tku sou?adnic. B?hem doby t se soustavy v??i sob? posunou. o vzd?lenost yt a kulov? ?elo v ka?d? soustav? bude m?t polom?r ct, proto?e soustavy jsou si rovny a v ka?d? z nich je rychlost sv?tla rovna c Z pohledu pozorovatele v soustav? K , st?ed koule je v bod? O a z pohledu pozorovatele v syst?mu K bude v bod? O“.

Sn?mek 12

Vysv?tlen? rozpor?.

K nahrazen? Galileov?ch transformac? navrhl STR p?i p?echodu z jedn? inerci?ln? soustavy do druh? jin? transforma?n? vzorce – tzv. Lorentzovy transformace, kter? n?m p?i rychlostech pohybu bl?zk?ch rychlosti sv?tla umo??uj? vysv?tlit v?echny relativistick? efekty a p?i n?zk?ch rychlostech ( y

Sn?mek 13

Dom?c? pr?ce.

Zobrazit v?echny sn?mky

Abstraktn?

C?le lekce:

Pl?n lekce:

Organizace ?asu.

Shrnut? v?sledk? testu na t?ma: Sv?teln? vlny.

Vysv?tlen? nov?ho t?matu.

Definice STO.

Z historie.

Z?kladn? pojmy.

1 princip relativity.

2 princip relativity.

Vysv?tlen? rozpor?.

Dom?c? pr?ce.

Technick? prost?edky studia: po??ta?, projektor.

B?hem vyu?ov?n?.

Organizace ?asu.

2. Shrnut? v?sledk? testu na t?ma „Sv?teln? vlny“.

3. Nov? t?ma.

Z?znam nov?ho t?matu do se?it?:„Speci?ln? teorie relativity. Postul?ty teorie relativity“. (sn?mek 1)

Definice STO. (sn?mek 2)

Speci?ln? teorie relativity (STR; tak? soukrom? teorie relativity) je teorie, kter? popisuje pohyb, z?kony mechaniky a ?asoprostorov? vztahy p?i libovoln?ch rychlostech pohybu ni???ch ne? je rychlost sv?tla ve vakuu, v?etn? rychlost? bl?zk?ch rychlosti sv?tla. V r?mci speci?ln? teorie relativity je klasick? newtonovsk? mechanika n?zkorychlostn? aproximac?. Zobecn?n? STR pro gravita?n? pole se naz?v? obecn? teorie relativity.

Odchylky pr?b?hu fyzik?ln?ch proces? od p?edpov?d? klasick? mechaniky popsan?ch speci?ln? teori? relativity se naz?vaj? relativistick? efekty a rychlosti, p?i kter?ch se tyto jevy st?vaj? v?znamn?mi, se naz?vaj? relativistick? rychlosti.

Z historie teorie relativity.

P?edpokladem pro vznik teorie relativity byl rozvoj elektrodynamiky v 19. stolet?. V?sledkem zobecn?n? a teoretick?ho pochopen? experiment?ln?ch fakt? a z?konitost? v oblasti elekt?iny a magnetismu byly Maxwellovy rovnice, kter? popisuj? v?voj elektromagnetick?ho pole a jeho interakci s n?boji a proudy. V Maxwellov? elektrodynamice rychlost ???en? elektromagnetick?ch vln ve vakuu nez?vis? na rychlosti pohybu jak zdroje t?chto vln, tak pozorovatele a je rovna rychlosti sv?tla. Maxwellovy rovnice se tedy uk?zaly jako neinvariantn? za Galileov?ch transformac?, co? odporovalo klasick? mechanice.

Speci?ln? teorie relativity byla vyvinuta na po??tku 20. stolet? d?ky ?sil? G. A. Lorentze, A. Poincar?ho, A. Einsteina a dal??ch v?dc?. Experiment?ln? z?klad pro vytvo?en? SRT byl Michelson?v experiment. Jeho v?sledky byly pro klasickou fyziku sv? doby neo?ek?van?: nez?vislost rychlosti sv?tla na sm?ru (izotropie) a orbit?ln? pohyb Zem? kolem Slunce. Pokus o interpretaci tohoto v?sledku na po??tku 20. stolet? vy?stil v revizi klasick?ch pojm? a vedl k vytvo?en? speci?ln? teorie relativity. (sn?mek 3)

A. Einstein Lorentz G.A.

Portr?ty v?dc?. (sn?mek 4)

P?i pohybu rychlost? bl?zkou rychlosti sv?tla se m?n? z?kony dynamiky. Druh? Newton?v z?kon, vztahuj?c? se k s?le a zrychlen?, mus? b?t upraven pro t?lesa s rychlostmi bl?zk?mi rychlosti sv?tla. Nav?c v?raz pro hybnost a kinetickou energii t?lesa m? slo?it?j?? z?vislost na rychlosti ne? v nerelativistick?m p??pad?. (sn?mek 5)

Speci?ln? teorie relativity z?skala ?etn? experiment?ln? potvrzen? a je spr?vnou teori? ve sv? oblasti pou?itelnosti.

Fundament?ln? povaha speci?ln? teorie relativity pro fyzik?ln? teorie postaven? na jej?m z?klad? nyn? vedla k tomu, ?e samotn? term?n „speci?ln? teorie relativity“ se v modern?ch v?deck?ch ?l?nc?ch prakticky nepou??v?, v?t?inou se hovo?? pouze o relativistick? invarianci samostatn? teorie.

Z?kladn? pojmy SRT.

Speci?ln? teorie relativity, stejn? jako ka?d? jin? fyzik?ln? teorie, m??e b?t formulov?na na z?klad? z?kladn?ch pojm? a postul?t? (axiom?) plus pravidel korespondence s jej?mi fyzik?ln?mi objekty.

Referen?n? r?mec p?edstavuje ur?it? hmotn? t?leso zvolen? jako po??tek tohoto syst?mu, zp?sob ur?ov?n? polohy objekt? vzhledem k po??tku referen?n?ho syst?mu a zp?sob m??en? ?asu. Obvykle se rozli?uje referen?n? syst?my a sou?adnicov? syst?my. P?id?n?m postupu m??en? ?asu do sou?adnicov?ho syst?mu se „prom?n?“ v referen?n? syst?m.

Inerci?ln? referen?n? syst?m (IRS)- jedn? se o syst?m, v??i n?mu? se p?edm?t, kter? nepodl?h? vn?j??m vliv?m, pohybuje rovnom?rn? a p??mo?a?e.

ud?lost je jak?koli fyzik?ln? proces, kter? lze lokalizovat v prostoru a z?rove? m? velmi kr?tk? trv?n?. Jin?mi slovy, ud?lost je kompletn? charakterizov?na sou?adnicemi (x, y, z) a ?asem t.

P??klady ud?lost? jsou: z?blesk sv?tla, poloha hmotn?ho bodu v dan?m ?asov?m okam?iku atd.

Obvykle se uva?uj? dva inerci?ln? syst?my S a S." ?as a sou?adnice n?jak? ud?losti m??en? vzhledem k syst?mu S se ozna?uj? jako (t, x, y, z) a sou?adnice a ?as stejn? ud?losti m??en? vzhledem k Syst?m S jsou ozna?eny jako (t" , x", y", z"). Je vhodn? p?edpokl?dat, ?e sou?adn? osy syst?m? jsou vz?jemn? rovnob??n? a syst?m S" se pohybuje pod?l osy x syst?mu S rychlost? v. Jedn?m z probl?m? STR je hled?n? vztah? spojuj?c?ch (t ", x", y", z") a (t, x, y, z), kter? se naz?vaj? Lorentzovy transformace.

Obvykle se uva?uj? dva inerci?ln? syst?my S a S." ?as a sou?adnice n?jak? ud?losti m??en? vzhledem k syst?mu S se ozna?uj? jako (t, x, y, z) a sou?adnice a ?as stejn? ud?losti m??en? vzhledem k Syst?m S jsou ozna?eny jako (t" , x", y", z"). Je vhodn? p?edpokl?dat, ?e sou?adn? osy syst?m? jsou vz?jemn? rovnob??n? a syst?m S" se pohybuje pod?l osy x syst?mu S rychlost? v. Jedn?m z probl?m? STR je hled?n? vztah? spojuj?c?ch (t ", x", y", z") a (t, x, y, z), kter? se naz?vaj? Lorentzovy transformace (sn?mek 7)

1 princip relativity.

V?echny p??rodn? z?kony jsou nem?nn? s ohledem na p?echod z jedn? inerci?ln? vzta?n? soustavy do druh? (prob?haj? identicky ve v?ech inerci?ln?ch vzta?n?ch soustav?ch).

To znamen?, ?e ve v?ech inerci?ln?ch soustav?ch maj? fyzik?ln? z?kony (nejen mechanick?) stejnou formu. T?m je princip relativity klasick? mechaniky zobecn?n na v?echny p??rodn? procesy, v?etn? elektromagnetick?ch. Tento zobecn?n? princip se naz?v? Einstein?v princip relativity. (sn?mek 8)

2 princip relativity.

Rychlost sv?tla ve vakuu nez?vis? na rychlosti pohybu sv?teln?ho zdroje nebo pozorovatele a je stejn? ve v?ech inerci?ln?ch vzta?n?ch soustav?ch.

Rychlost sv?tla zauj?m? v SRT zvl??tn? postaven?. Jedn? se o maxim?ln? rychlost p?enosu interakc? a sign?l? z jednoho bodu v prostoru do druh?ho. (sn?mek 9)

D?sledky teorie vytvo?en? na z?klad? t?chto princip? byly potvrzeny nekone?n?mi experiment?ln?mi testy. SRT umo?nila vy?e?it v?echny probl?my „p?edeinsteinovsk?“ fyziky a vysv?tlit „protich?dn?“ v?sledky tehdy zn?m?ch experiment? v oblasti elektrodynamiky a optiky. N?sledn? byla STR podpo?ena experiment?ln?mi daty z?skan?mi ze studia pohybu rychl?ch ??stic v urychlova??ch, atomov?ch proces?, jadern?ch reakc? atd. (sn?mek 10)

P??klad.

Postul?ty SRT jsou v jasn?m rozporu s klasick?mi p?edstavami. Uva?ujme n?sleduj?c? my?lenkov? experiment: v okam?iku ?asu t = 0, kdy se shoduj? sou?adnicov? osy dvou inerci?ln?ch soustav K a K", do?lo ke kr?tkodob?mu z?blesku sv?tla ve spole?n?m po??tku sou?adnic. syst?my se budou v??i sob? pohybovat o vzd?lenost yt a kulov? ?elo bude m?t ka?d? syst?m polom?r ct, proto?e syst?my jsou stejn? a v ka?d?m z nich je rychlost sv?tla rovna c pozorovatele v soustav? K je st?ed koule v bod? O a z pohledu pozorovatele v soustav? K bude v bod? O. „V d?sledku toho se st?ed kulov? fronty sou?asn? nach?z? ve dvou r?zn?ch bodech (sn?mek 11)

Vysv?tlen? rozpor?.

D?vod nedorozum?n?, kter? vznik?, nespo??v? v rozporu mezi dv?ma principy SRT, ale v p?edpokladu, ?e poloha ?el sf?rick?ch vln pro oba syst?my se vztahuje ke stejn?mu ?asov?mu okam?iku. Tento p?edpoklad je obsa?en v galileovsk?ch transforma?n?ch vzorc?ch, podle kter?ch plyne ?as v obou syst?mech stejn?: t = t". Einsteinovy postul?ty jsou tedy v rozporu nikoli mezi sebou, ale s galileovsk?mi transforma?n?mi formulemi. Proto nahradit Galileovy transformace, navrhla SRT p?i p?echodu z jedn? inerci?ln? soustavy do druh? jin? transforma?n? vzorce – tzv. Lorentzovy transformace, kter? p?i rychlostech pohybu bl?zk?ch rychlosti sv?tla umo??uj? vysv?tlit v?echny relativistick? efekty, a p?i n?zk?ch rychlostech (y<< c) переходят в формулы преобразования Галилея. Таким образом, новая теория (СТО) не отвергла старую классическую механику Ньютона, а только уточнила пределы ее применимости. Такая взаимосвязь между старой и новой, более общей теорией, включающей старую теорию как предельный случай, носит название принципа соответствия. (слайд 12)

Nau?te se definice, term?ny, postul?ty.

D?kuji za pozornost. (sn?mek 13)

T?ma: Speci?ln? teorie relativity. Postul?ty teorie relativity.

Einsteinova teorie relativity -

je to Akropole lidsk?ho my?len?.

C?le lekce: Sezn?mit studenty se speci?ln? teori? relativity, p?edstavit z?kladn? pojmy, odhalit obsah hlavn?ch ustanoven? SRT, p?edstavit z?v?ry SRT a experiment?ln? fakta, kter? je potvrzuj?

Pl?n lekce:

Organizace ?asu.

Shrnut? v?sledk? testu

POSTUL?T (z lat. postulatum po?adavek), pozice (?sudek, v?rok) p?ijat? v r?mci t??dy. v?deck? teorie jako pravdiv? kv?li d?kaz?m a proto hraje roli axiomu v t?to teorii (spolu s axiomy logiky). Jde nap??klad o Galileo-N?vsk?ho princip relativity a princip st?losti rychlosti sv?tla v relativistick? mechanice. v?rok rozsudku

Einsteinovy postul?ty Einsteinovy postul?ty Ve sv? pr?ci Einstein bez jedin?ho nov?ho experimentu, po anal?ze a zobecn?n? ji? zn?m?ch experiment?ln?ch fakt?, poprv? nast?nil my?lenky teorie relativity, kter? radik?ln? zm?nily obvykl? p?edstavy o vlastnostech prostoru a ?as. Einstein ve sv? pr?ci bez jedin?ho nov?ho experimentu, po anal?ze a zobecn?n? ji? zn?m?ch experiment?ln?ch fakt?, poprv? nast?nil my?lenky teorie relativity, kter? radik?ln? zm?nila obvykl? p?edstavy o vlastnostech prostoru a ?asu. Einsteinova teorie relativity se skl?d? ze dvou ??st?: speci?ln? a obecn? teorie relativity. V roce 1905 Einstein publikoval z?kladn? my?lenky parci?ln? nebo speci?ln? teorie relativity, kter? uva?uje o vlastnostech prostoru a ?asu platn?ch za podm?nek, kdy lze zanedbat gravitaci t?les, tzn. pova?uj? jejich gravita?n? pole za "zanedbateln?. Teorie relativity, kter? se zab?v? vlastnostmi prostoru a ?asu v siln?ch gravita?n?ch pol?ch, se naz?v? obecn? teorie relativity. Principy obecn? teorie relativity nast?nil Einstein o 10 let pozd?ji ne? soukrom? teorie, v roce 1915. Einsteinova teorie relativity se skl?d? ze dvou ??st?: ??ste?n? a obecn? teorie relativity V roce 1905 Einstein publikoval z?kladn? my?lenky parci?ln? nebo speci?ln? teorie relativity, kter? uva?uje o vlastnostech prostoru a ?asu, kter? jsou. plat? za podm?nek, kdy lze gravitaci t?les zanedbat, t.j. jsou pova?ov?na za gravita?n? pole zanedbateln?. Teorie relativity, kter? se zab?v? vlastnostmi prostoru a ?asu v siln?ch gravita?n?ch pol?ch, se naz?v? obecn? teorie relativity. Principy obecn? teorie relativity nast?nil Einstein o 10 let pozd?ji ne? obecn? teorie relativity, v roce 1915.

Einsteinova speci?ln? teorie relativity byla zalo?ena na dvou postul?tech, tj. v?roky, kter? jsou v r?mci dan? v?deck? teorie p?ij?m?ny jako pravdiv? bez d?kazu (v matematice se takov?m v?rok?m ??k? axiomy). Einsteinova speci?ln? teorie relativity byla zalo?ena na dvou postul?tech, tj. v?roky, kter? jsou v r?mci dan? v?deck? teorie p?ij?m?ny jako pravdiv? bez d?kazu (v matematice se takov?m v?rok?m ??k? axiomy). 1 Einstein?v postul?t neboli princip relativity: v?echny p??rodn? z?kony jsou invariantn? vzhledem ke v?em inerci?ln?m vzta?n?m soustav?m. V?echny fyzik?ln?, chemick?, biologick? jevy se vyskytuj? stejn?m zp?sobem ve v?ech inerci?ln?ch vzta?n?ch soustav?ch. 1 Einstein?v postul?t nebo princip relativity: v?echny p??rodn? z?kony jsou invariantn? vzhledem ke v?em inerci?ln?m vzta?n?m soustav?m. V?echny fyzik?ln?, chemick?, biologick? jevy se vyskytuj? stejn?m zp?sobem ve v?ech inerci?ln?ch vzta?n?ch soustav?ch. 2. postul?t neboli princip st?losti rychlosti sv?tla: rychlost sv?tla ve vakuu je konstantn? a stejn? ve vztahu k jak?koli inerci?ln? vzta?n? soustav?. Nez?le?? ani na rychlosti sv?teln?ho zdroje, ani na rychlosti jeho p?ij?ma?e. ??dn? hmotn? objekt se ve vakuu nem??e pohybovat rychleji, ne? je rychlost sv?tla. Nav?c pi jedna ??stice hmoty, tzn. ??stice s klidovou hmotnost? odli?nou od nuly nem??e dos?hnout rychlosti sv?tla ve vakuu pouze ??stice pole, tzn. ??stice s klidovou hmotnost? rovnou nule. 2. postul?t neboli princip st?losti rychlosti sv?tla: rychlost sv?tla ve vakuu je konstantn? a stejn? ve vztahu k jak?koli inerci?ln? vzta?n? soustav?. Nez?le?? ani na rychlosti sv?teln?ho zdroje, ani na rychlosti jeho p?ij?ma?e. ??dn? hmotn? objekt se ve vakuu nem??e pohybovat rychleji, ne? je rychlost sv?tla. Nav?c pi jedna ??stice hmoty, tzn. ??stice s klidovou hmotnost? odli?nou od nuly nem??e dos?hnout rychlosti sv?tla ve vakuu pouze ??stice pole, tzn. ??stice s klidovou hmotnost? rovnou nule.

Pracujete na anal?ze Einsteinova 1. postul?tu, vid?me, ?e Einstein roz???il rozsah Galileiho principu relativity a roz???il jej na jak?koli fyzik?ln? jevy, v?etn? elektromagnetick?ch. Einstein?v postul?t 1 p??mo vypl?v? z Michelson-Morleyho experimentu, kter? prok?zal absenci absolutn?ho referen?n?ho r?mce v p??rod?. Z v?sledk? tohoto experimentu vypl?v? Einstein?v 2. postul?t o st?losti rychlosti sv?tla ve vakuu, kter? se nicm?n? dost?v? do rozporu s 1. postul?tem, pokud na elektromagnetick? jevy roz????me nejen samotn? Galile?v princip relativity, ale i Galile?v princip. pravidlo pro s??t?n? rychlost?, kter? vypl?v? z pravidel Galileo -va pro transformaci sou?adnic (viz odstavec 10). V d?sledku toho nejsou Galileovy transformace pro sou?adnice a ?as, stejn? jako jeho pravidlo pro p?id?v?n? rychlost? k elektromagnetick?m jev?m, pou?iteln?. elektromagnetick?ch. Einstein?v postul?t 1 p??mo vypl?v? z Michelson-Morleyho experimentu, kter? prok?zal absenci absolutn?ho referen?n?ho r?mce v p??rod?. Z v?sledk? tohoto experimentu vypl?v? Einstein?v 2. postul?t o st?losti rychlosti sv?tla ve vakuu, kter? se nicm?n? dost?v? do rozporu s 1. postul?tem, pokud na elektromagnetick? jevy roz????me nejen samotn? Galile?v princip relativity, ale i Galile?v princip. pravidlo pro s??t?n? rychlost?, kter? vypl?v? z pravidel Galileo -va pro transformaci sou?adnic (viz odstavec 10). V d?sledku toho nejsou Galileovy transformace pro sou?adnice a ?as, stejn? jako jeho pravidlo pro s??t?n? rychlost?, pou?iteln? na elektromagnetick? jevy.