Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
Заняття № 61 ____2011р
|
|
Тема: Основи спеціальної теорії відносності
Експериментальні основи спеціальної теорії відносності. Постулати Ейнштейна. Відносність одночасності подій. Відносність понять довжини і проміжку часу. Додавання швидкостей за Ейнштейном. Залежність маси від швидкості. Закон взаємозв'язку маси й енергії. Маса, імпульс і енергія фотонів..
Основні положення та означення.
1. До середини XIX ст. швидкість світла була виміряна вже досить точно. Її значення у вакуумі складає 3·108м/с. Експериментальні дослідження показали, що швидкість руху світла в різних інерціальних системах відліку однакова, що суперечило основним законам механіки Н’ютона. Виникла необхідність у створенні нових законів механіки тіл, що рухаються із над великими швидкостями. Цю задачу в 1905 році розв’язав Ейнштейн, сформулювавши основи нової механіки, яку назвали спеціальною теорією відносності. В основі даної теорії лежать два постулати
· 1). В усіх інерціальних системах відліку всі фізичні явища (механічні, електричні, магнітні, оптичні) при одних і тих же умовах протікають однаково.
· 2). Швидкість світла у вакуумі однакова в усіх інерціальних системах відліку і не залежить від руху джерела і приймача світла.
2. Виходячи з цих положень Ейнштейн показав, що зв’язок між координатами і часом у двох інерціональних системах відліку (
і 
) визначється перетвореннями Лоренца. У випадку, коли координатні осі 
і 
систем відліку і співпадають, перетворення Лоренца мають вигляд: 
; 
; 
; 
,
де 
(
– відносна швидкість систем відліку; 
швидкість світла у вакуумі).
Дані вирази вказують на те, що не тільки координата залежить від часу, але й час залежить від координати, тобто між простором і часом є взаємозв’язок. Координата і час залежать також від швидкості системи відліку, тобто властивості простору і часу залежать від характеру руху матеріальних об’єктів – простір і час є якостями існування матерії.
3. Відносність довжини. Довжина, виміряна в системі, відносно якої він рухається, є меншою від довжини, виміряної в системі, відносно якої стрижень знаходиться у стані спокою. Лінійні розміри в системі відліку, відносно якої він не рухається, є найбільшими. Ця система називається власною, а розміри – власними. 
(Зауважимо, що твердження про скорочення лінійних розмірів тіл у напрямі руху не означає якогось фізичного процесу в стрижні, подібного деформації.)
4.Відносність проміжку часу. Проміжок часу між двома подіями в різних інерціальних системах відліку різний; проміжок часу відносний. Він найменший у власній системі відліку. Цей найменший проміжок часу називається власним часом. 
(Формула знайшла своє експериментальне підтвердження. В космічних променях є такі елементарні частинки як 
– мезони. Ці частинки нестабільні – вони перетворюються на інші елементарні частинки. Час життя 
– мезонів, коли вони знаходяться у стані спокою, складає 
с. За такий час, навіть рухаючись зі швидкістю світла, – мезони могли би пролетіти шлях 600м. В той же час дослідження показують, що мезони утворюються на висоті 20-30км. і встигають долетіти до Землі. Пояснюється це тим, що час 
с. це власний час життя мезонів, тобто час виміряний по годиннику, який рухається разом з частинкою. Час виміряний по годиннику в системі відліку, зв’язаною із Землею більший і частинка встигає пролетіти більшу відстань.)
5. Правила додавання швидкостей в релятивістській механіці
Із перетворень Лоренца слідує: 
або 
.
(
. результуюча швидкість 
не перевищує швидкості світла у вакуумі.) Отже, швидкість світла у вакуумі є граничною швидкістю. І ніякі дослідні факти в сучасній фізиці не заперечують висновку про те, що швидкість світла у вакуумі є межею можливих швидкостей в природі.
6. Релятивістський імпульс
, де релятивістська маса визначається 
- маса спокою.
7. Енергія 
, яку частинка (тіло) має при 
, називається її енергією спокою.
Енергія спокою 
– надзвичайно важлива новизна, що з’явилась у теорії відносності у порівнянні з класичною механікою. Вона включає енергії спокою частин тіла, їх кінетичні енергії та енергію їх взаємодії. Зміна маси і енергії спокою зв’язані співвідношенням 
.
8. Блискучим підтвердженням теорії відносності є вся енергетика, зокрема ядерна, та фізика ультрарелятивістських елементарних часток.
Date: 2015-08-06; view: 380; Нарушение авторских прав