Постулаты теории относительности. Следствия, вытекающие из постулатов

Август 8, 2022

Главная
Физика
Постулаты теории относительности. Следствия, вытекающие из постулатов

Содержание

2. Законы электродинамики и принцип относительности.
3. Принцип относительности и скорость света. Согласно классическому закону сложения скоростей:
4. Законы электродинамики и скорость света. Согласно законам электродинамики Максвелла скорость света по всем направлениям равна с.
5. Противоречия между электродинамикой и механикой Ньютона.
6. Теория Хендрика Лоренца. Возникшие трудности пытались преодолеть тремя различными способами. Один из них предложил голландский физик
7. Теория Генриха Герца. Другая теория принадлежала Генриху Герцу. Она состояла в том, чтобы считать неправильными уравнения
8. Теория Альберта Эйнштейна. Теория Эйнштейна состояла в отказе от классических представлений о пространстве и времени. Она
9. Разоблачение теорий Лоренца и Герца. Теория Герца не могла объяснить ряд очевидных фактов: По теории Герца
10. Опыты Альберта Майкельсона и Эдуарда Морли. В этом опыте сравнивалась скорость света в направлении движения Земли
11. 1 постулат (принцип относительности): все процессы природы протекают одинаково во всех инерциальных системах отсчета. Постулаты теории
12. Условия образования черных дыр. Скорость света – максимально возможная скорость распространения любого взаимодействия, верхний предел скоростей
13. Относительность одновременности -1. Пусть световой сигнал излучается в центре ракеты, движущейся со скоростью V. Наблюдатель 1
14. Относительность одновременности -2. Внешний наблюдатель 2 знает, что скорость света постоянна и не зависит от направления
15. Порядок следования событий -1. В точках А и В вспыхивают две звезды последовательно через промежуток времени
16. Порядок следования событий – 2. То же, но наблюдатель находится в точке 2. Теперь ему кажется,
17. Следствия, вытекающие из постулатов теории относительности.
18. Замедление времени. Собственное время – время, измеренное наблюдателем, движущимся вместе с часами. Интервал времени между событиями
19. Время в неподвижной системе отсчета. Измерение времени неподвижным наблюдателем.
20. «Парадокс близнецов». Неравноправие неинерциальных систем отсчета приводит к «парадоксу близнецов». Путешествующий близнец В стареет медленнее, чем
21. Релятивистский закон сложения скоростей.
22. Относительность расстояний и размеров. В системе К стержень покоится и имеет длину l0 Система К движется
23. Относительность времени. Система К движется относительно системы К1. На борту К прошло времени τ0 В системе
24. Относительность массы. В системе К тело покоится и имеет массу m0 Система К движется относительно системы
25. Решение задач.
26. Задача 1 Ракета движется относительно неподвижного наблюдателя со скоростью 0,6с. Какое время пройдет по часам наблюдателя,
27. Задача 2. При движении тела его продольные размеры уменьшились в 2 раза. Как изменилось время для
28. Задача 3 Определите время, которое пройдет на Земле, если в ракете, движущейся со скоростью 0,99с относительно
30. Скачать презентацию

Слайд 2

Законы электродинамики и принцип относительности.

Слайд 3

Принцип относительности и скорость света.
Согласно классическому закону сложения скоростей:

Слайд 4

Законы электродинамики и скорость света.
Согласно законам электродинамики Максвелла скорость света по

всем направлениям равна с.
Но в соответствии с законом сложения скоростей (по Ньютону) скорость может равняться с только в одной (избранной системе отсчета).
При переходе от одной ИСО к другой скорость света (по Ньютону) должна меняться.

Слайд 5

Противоречия между электродинамикой и механикой Ньютона.

Слайд 6

Теория Хендрика Лоренца.
Возникшие трудности пытались преодолеть тремя различными способами. Один из

них предложил голландский физик Хендрик Антон Лоренц.

Он предложил объявить несостоятельным принцип относительности в применении к электромагнитным явлениям.
Электромагнитным явлениям он предлагал отвести особую среду.
Эта среда - ИСО, покоящаяся относительно мирового эфира.
Только в ней скорость света одинакова по всем направлениям

Слайд 7

Теория Генриха Герца.
Другая теория принадлежала Генриху Герцу. Она состояла в том,

чтобы считать неправильными уравнения Максвелла.

Герц предложил изменить теорию Максвелла таким образом, чтобы они не менялись при переходе от одной ИСО к другой.
Герц считал, что эфир полностью увлекается движущимися телами и поэтому электромагнитные явления протекают одинаково независимо от покоя или движения тела.

Слайд 8

Теория Альберта Эйнштейна.
Теория Эйнштейна состояла в отказе от классических представлений о

пространстве и времени.
Она сохраняла и принцип относительности и законы Максвелла.

Слайд 9

Разоблачение теорий Лоренца и Герца.
Теория Герца не могла объяснить ряд очевидных

фактов:
По теории Герца даже текущая река должна увлекать за собой свет. В действительности этого не происходит.
Теория мирового эфира, пребывающего в абсолютном покое тоже была опровергнута практически.
Опытным путем американские ученые Майкельсон и Морли доказали, что теория Лоренца несостоятельна (хотя Максвелл упоминал об этом за 12 лет до этого).

Слайд 10

Опыты Альберта Майкельсона и Эдуарда Морли.
В этом опыте сравнивалась скорость света

в направлении движения Земли и в перпендикулярном направлении.
Измерения проводились очень точно – с помощью интерферометра Майкельсона

Все это было похоже на то, что высунув голову из автомобиля, движущегося со скоростью 100 км/ч вы не заметите ветра!

Слайд 11

1 постулат (принцип относительности): все процессы природы протекают одинаково во всех

инерциальных системах отсчета.

Постулаты теории относительности.

2 постулат: скорость света в вакууме одинакова для всех инерциальных систем отсчета. Она не зависит ни от скорости источника, ни от скорости приемника светового сигнала.

Слайд 12

Условия образования черных дыр.
Скорость света – максимально возможная скорость распространения любого

взаимодействия, верхний предел скоростей для всех материальных тел.
Подтверждением этого является существование черных дыр, которые образуются при сжатии (коллапсе) массивных звезд.
Если масса звезды более чем в 10 раз превосходит массу Солнца, ядро этой звезды, сжимаясь, достигает такой плотности, что даже свет не может вырваться, преодолев силы ее тяготения.

Слайд 13

Относительность одновременности -1.
Пусть световой сигнал излучается в центре ракеты, движущейся со

скоростью V. Наблюдатель 1 внутри ракеты считает, что свет достигает противоположных стен одновременно, так как стены находятся на одинаковом расстоянии от источника, а скорость света одинакова во всех направлениях.

Слайд 14

Относительность одновременности -2.
Внешний наблюдатель 2 знает, что скорость света постоянна и

не зависит от направления движения. Левая стена приближается к источнику со скоростью V, а правая удаляется от него с такой же скоростью. Поэтому, по его мнению световой сигнал достигает левой стены раньше, чем правой. Это означает, что одновременность событий относительна.

Слайд 15

Порядок следования событий -1.
В точках А и В вспыхивают две звезды

последовательно через промежуток времени ∆t (сначала А, потом В).
До тех пор, пока зажглась В, свет от А прошел всего с ∆t.
Наблюдателю кажется, что В зажглась раньше.

Слайд 16

Порядок следования событий – 2.
То же, но наблюдатель находится в точке

2.
Теперь ему кажется, что А зажглась раньше, чем В (что соответствует истине).
Порядок следования событий остается неопределенным, зависящим от положения наблюдателя.

Слайд 17

Следствия, вытекающие из постулатов теории относительности.

Слайд 18

Замедление времени.
Собственное время – время, измеренное наблюдателем, движущимся вместе с часами.
Интервал

времени между событиями в неподвижной системе отсчета и движущейся различен.

Слайд 19

Время в неподвижной системе отсчета.
Измерение времени неподвижным наблюдателем.

Слайд 20

«Парадокс близнецов».
Неравноправие неинерциальных систем отсчета приводит к «парадоксу близнецов».
Путешествующий близнец В

стареет медленнее, чем близнец А, оставшийся на Земле, из-за замедления времени.

Слайд 21

Релятивистский закон сложения скоростей.

Слайд 22

Относительность расстояний и размеров.
В системе К стержень покоится и имеет длину

l0
Система К движется относительно системы К1 со скоростью V
Длина стержня относительно системы К1 равна l.

Слайд 23

Относительность времени.
Система К движется относительно системы К1.
На борту К прошло времени

τ0
В системе К1 прошло времени τ.

Слайд 24

Относительность массы.
В системе К тело покоится и имеет массу m0
Система К

движется относительно системы К1 со скоростью V
Масса тела относительно системы К1 равна m.

Слайд 25

Решение задач.

Слайд 26

Задача 1
Ракета движется относительно неподвижного наблюдателя со скоростью 0,6с. Какое

время пройдет по часам наблюдателя, если по часам ракеты прошло 6 лет? Как изменится длина метровой линейки в руках наблюдателя?

Слайд 27

Задача 2.
При движении тела его продольные размеры уменьшились в 2

раза. Как изменилось время для этого тела?

Слайд 28

Задача 3
Определите время, которое пройдет на Земле, если в ракете, движущейся

со скоростью 0,99с относительно Земли, пройдет 10 лет?

Постулаты теории относительности. Следствия, вытекающие из постулатов

Содержание

Законы электродинамики и принцип относительности.

Принцип относительности и скорость света.Согласно классическому закону сложения скоростей:

Законы электродинамики и скорость света.Согласно законам электродинамики Максвелла скорость света по

Противоречия между электродинамикой и механикой Ньютона.

Теория Хендрика Лоренца.Возникшие трудности пытались преодолеть тремя различными способами. Один из

Теория Генриха Герца.Другая теория принадлежала Генриху Герцу. Она состояла в том,

Теория Альберта Эйнштейна.Теория Эйнштейна состояла в отказе от классических представлений о

Разоблачение теорий Лоренца и Герца.Теория Герца не могла объяснить ряд очевидных

Опыты Альберта Майкельсона и Эдуарда Морли.В этом опыте сравнивалась скорость света

1 постулат (принцип относительности): все процессы природы протекают одинаково во всех

Условия образования черных дыр.Скорость света – максимально возможная скорость распространения любого

Относительность одновременности -1.Пусть световой сигнал излучается в центре ракеты, движущейся со

Относительность одновременности -2.Внешний наблюдатель 2 знает, что скорость света постоянна и

Порядок следования событий -1.В точках А и В вспыхивают две звезды

Порядок следования событий – 2.То же, но наблюдатель находится в точке