- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Элементы специальной теории относительности презентация
Содержание
- 1. Элементы специальной теории относительности
- 2. ЭЛЕМЕНТЫ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ Принцип относительности Галилея
- 3. Принцип относительности движения был сформулирован в механике
- 4. В 1905 году Эйнштейном была сформулирована специальная
- 5. Под инерциальной системой отсчета в физике
- 6. Закон сложения скоростей Будем считать
- 7. Закон сложения скоростей в классической механике также
- 8. Инвариантность уравнений динамики Установив связь
- 9. Если теперь
- 10. Из вышеизложенного следует вывод, что никакими
- 11. Инвариантность законов физики в инерциальных системах
- 12. используя преобразования
- 13. Исторически волновая теория света вначале рассматривала
- 14. Постулаты специальной теории относительности
- 15. Вторым постулатом специальной теории относительности является
- 16. α'x' = x - vt
- 17. На основании второго постулата теории относительности, можно
- 19. Полученные выражения , определяющие преобразования координат
- 20. Поэтому преобразования Лоренца в теории
- 21. Преобразования интервалов длин и времени Одновременность событий
- 22. Предположим, что в различных точках с
- 23. Следовательно, два события, которые
- 24. Интервал времени между двумя событиями
- 25. Из формулы
- 26. Поэтому принято говорить, что в движущейся системе
- 27. Изменение длины при переходе к движущейся
- 28. При этом условии из (Сл.25) имеем:
- 29. Следовательно, в движущейся системе координат имеет место
- 30. Таким образом, на основании преобразований координат
- 31. Понятие о четырехмерном пространстве В специальной
- 32. Здесь мнимая координата ict выступает как
- 33. Можно утверждать, что квадраты интервалов длины
- 34. Механика элементарных частиц. Релятивистская механика Закон сложения скоростей в релятивистской механике
- 35. Предположим, что в системе О связь между
- 36. Последнее
- 37. Импульс и энергия в релятивистской механике
- 38. где m0 – масса частицы, которая остается
- 39. Дифференцируя правую часть выражения по скорости, получим
- 40. Если константу
- 41. Из (4.62) следует, что при v=0 энергия частицы будет равна: ,
- 42. Энергию W0 можно, очевидно, трактовать как
- 43. При малых скоростях движения формула (Сл.42) переходит
- 44. Кроме того, в релятивистской механике часто
- 45. Формула взаимосвязи массы и энергии
- 46. Эта формула, как известно, имеет большое
Слайд 3Принцип относительности движения был сформулирован в механике для инерциальных систем еще
Слайд 4В 1905 году Эйнштейном была сформулирована специальная теория относительности, по новому
Слайд 5
Под инерциальной системой отсчета в физике понимается такая система отсчета, в
Слайд 6 Закон сложения скоростей
Будем считать также, что координаты (y, x)
y´= y, z´ = z.
x = x' + vt.
х' = х - vt.
t' = t.
.
Слайд 7Закон сложения скоростей в классической механике также представляет собой линейную зависимость
Слайд 8 Инвариантность уравнений динамики
Установив связь между координатами и скоростями в
Слайд 9
Если теперь учесть также, что в классической механике постулируется независимость массы
m' = m.
ma' = ma.
F' = F.
Слайд 10 Из вышеизложенного следует вывод, что никакими механическими опытами, выполненными в
С этим положением на опыте столкнулся еще Галилей, изучавший механические движения тел (свободное падение, колебание маятника и др.) в закрытой каюте покоящегося и равномерно движущегося корабля. Он пришел к выводу, что механические движения тел в инерциальных системах не изменяются, что теоретически подтверждается выражением (Сл.9).
Слайд 11Инвариантность законов физики в инерциальных системах
Покажем, что преобразования Галилея для
В системе О общее уравнение такой сферической поверхности радиуса R запишется в виде:
Слайд 12
используя преобразования Галилея (Сл.6), получим
Из сравнения двух выражений видно,
Слайд 13 Исторически волновая теория света вначале рассматривала световые волны как волны,
При движении Земли по орбите вокруг Солнца должен был бы возникать “эфирный ветер ”.
В 1881 г. Майкельсоном был осуществлен оптическими средствами весьма точный опыт с попыткой обнаружения движения Земли относительно эфира, т. е. опыт по установлению наличия эфирного ветра. Однако эфир он не смог обнаружить, т. е. результат опыта был отрицательным.
Слайд 14 Постулаты специальной теории относительности
и преобразования Лоренца
Эйнштейн предположил, что
Слайд 15 Вторым постулатом специальной теории относительности является принцип постоянства скорости света
Этот второй постулат основан на опыте Майкельсона, которому не удалось обнаружить зависимость скорости света в вакууме от скорости движения источника или наблюдателя.
Слайд 16 α'x' = x - vt
αx = x' +
Учитывая, что все инерциальные системы координат равноправны, необходимо предположить, что коэффициенты α и α' в выражениях и одинаковы, т. е. что
α' = α
αх' = х – vt,
αx = x' + vt'.
Слайд 17На основании второго постулата теории относительности, можно записать еще два уравнения:
αct = (c+v)t'.
Слайд 19 Полученные выражения , определяющие преобразования координат и времени в специальной
Легко показать, что в случае медленного движения тел или частиц, когда v << c, преобразования Лоренца переходят в преобразования Галилея.
Слайд 20
Поэтому преобразования Лоренца в теории относительности справедливы для быстродвижущихся частиц или
Слайд 22 Предположим, что в различных точках с координатами х1 и х2
Слайд 23
Следовательно, два события, которые в системе О' были одновременными, в
Слайд 24 Интервал времени между двумя событиями
На основании рассмотренного выше и
Δt = t2 - t1.
Δt' = t2' - t1'
Слайд 25
Из формулы видно, что:
Δt'>Δt,
так
Следовательно, в движущейся системе координат интервал времени между событиями удлиняется
Слайд 26Поэтому принято говорить, что в движущейся системе отсчета часы идут медленнее,
Следует заметить, что указанный здесь эффект удлинения интервалов времени в движущейся системе отсчета имеет место лишь в том случае, когда величина
отлична от 1, т. е. когда скорость движения тела (системы отсчета) сравнима по порядку величины со скоростью света в вакууме.
Слайд 27 Изменение длины при переходе к движущейся системе отсчета
Слайд 29Следовательно, в движущейся системе координат имеет место сокращение линейных размеров тела
Слайд 30 Таким образом, на основании преобразований координат и времени в специальной
Слайд 31Понятие о четырехмерном пространстве
В специальной теории относительности формально можно рассматривать
где с — скорость света в вакууме
Слайд 32 Здесь мнимая координата ict выступает как четвертая координата, пропорциональная времени
Слайд 33 Можно утверждать, что квадраты интервалов длины будут одинаковы:
Это доказывает,
Слайд 34Механика элементарных частиц. Релятивистская механика
Закон сложения скоростей в релятивистской
Слайд 36
Последнее выражение определяет закон сложения продольных составляющих скоростей в
Слайд 37 Импульс и энергия в релятивистской механике
В соответствии с первым постулатом
Слайд 38где m0 – масса частицы, которая остается инвариантной во всех инерциальных
Для малых скоростей движения (v< p = m0v
Слайд 40
Если константу , следуя Эйнштейну, принять равной нулю, то формула
Слайд 42 Энергию W0 можно, очевидно, трактовать как некоторую внутреннюю энергию частицы
Кинетическая энергия Wk частицы по смыслу должна быть равна разности этих энергий:
Слайд 43При малых скоростях движения формула (Сл.42) переходит в обычную формулу для
Слайд 44 Кроме того, в релятивистской механике часто используется формула, непосредственно связывающая
Слайд 45 Формула взаимосвязи массы и энергии
Используя формулы предыдущего пункта,
Δ W = Δmc2.
Эта формула называется законом взаимосвязи энергии и массы.
Слайд 46 Эта формула, как известно, имеет большое значение для атомной и
Точно так же известно, что при реакции деления ядра урана (
) под воздействием медленных нейтронов суммарная масса продуктов деления оказывается меньше суммарной массы исходных продуктов на определенную величину Δm. Если это изменение массы пересчитать по формуле (Сл.45) на изменение энергии ΔW, то получается энергия, которая и соответствует энергии связи (атомной энергии), которая выделяется при протекании данной реакции.
