Презентация на тему ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

другую, в соответствие с преобразованиями Галилея скорость света должна

изменяться, но в соответствии с теорией Максвелла этого не происходит.

Уравнения, описывающие распространение электромагнитных волн, не инвариантны относительно преобразований Галилея

устанавливалось параллельно направлению орбитальной скорости Земли (υ = 30 км/с).

Опыт Майкельсона–Морли,

неоднократно повторенный впоследствии со все более возрастающей точностью, дал отрицательный результат. Анализ результатов опыта Майкельсона–Морли и ряда других экспериментов позволил сделать вывод о том, что представления об эфире как среде, в которой распространяются световые волны, ошибочно.

Опыт Майкельсона–Морли

Для света не существует избранной (абсолютной) системы отсчета. Движение Земли по орбите не оказывает влияния на оптические явления на Земле

или постулата, сформулированные Эйнштейном в 1905 г.

Принцип относительности: все

законы природы инвариантны по отношению к переходу от одной инерциальной системы отсчета к другой.
Это означает, что во всех инерциальных системах физические законы (не только механические) имеют одинаковую форму. Таким образом, принцип относительности классической механики обобщается на все процессы природы, в том числе и на электромагнитные.
Принцип постоянства скорости света: скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника света или наблюдателя и одинакова во всех инерциальных системах отсчета.
Скорость света в СТО занимает особое положение. Это предельная скорость передачи взаимодействий и сигналов из одной точки пространства в другую.

Два постулата Эйнштейна

допущении, что положение фронтов сферических волн для обеих систем

относится к одному и тому же моменту времени

В момент времени t = 0, когда координатные оси двух инерциальных систем K и K' совпадают, в общем начале координат произошла кратковременная вспышка света.
За время t системы сместятся относительно друг друга на расстояние υt, а сферический волновой фронт в каждой системе будет иметь радиус ct, так как системы равноправны и в каждой из них скорость света равна c.

Постулаты СТО находятся в противоречии с классическими представлениями

Противоречие не между двумя принципами СТО, а в допущении, что положение фронтов сферических волн для обеих систем относится к одному и тому же моменту времени

отсчета эквивалентно допущению о возможности синхронизации часов с помощью

сигнала, распространяющегося с бесконечно большой скоростью.
Эйнштейновское определение процедуры синхронизации часов основано на независимости скорости света в пустоте от направления распространения

Часы в A и B идут синхронно, если t' = (t1 + t2) / 2.

расположить синхронизованные часы, то можно дать определение понятия одновременности

событий, происходящих в пространственно-разобщенных точках: эти события одновременны, если синхронизованные часы показывают одинаковое время

Относительность интервала времени

преобразования координат и времени
Они были предложены в 1904 году

еще до появления СТО, как преобразования, относительно которых инвариантны уравнения электродинамики

события происходят в одной и той же точке. Свет

проходит расстояние 2l Промежуток времени между событиями (собственное время) равен

τ0 = 2l / c.

В системе K, световой импульс движется между зеркалами зигзагообразно и проходит путь 2L, равный:

Так, как

импульс двигался в системе K с той же скоростью

c, что и в системе K'. Следовательно,
τ = 2L / C  

Из τ0 = 2l / C

отсчета, то есть является относительным.
Собственное время τ0 всегда

меньше, чем промежуток времени между этими же событиями, измеренный в любой другой системе отсчета.
Этот эффект называют релятивистским замедлением времени. Замедление времени является следствием инвариантности скорости света

l0 = x02 – x01


Cистема K ‘, движется вдоль

X налево со скоростью υ.

Система К неподвижна, в ней длина стержня: l = x2 – x1

Относительность расстояний

Относительность расстояний

в которой она измеряется, то есть является относительной величиной.

Длина стержня оказывается наибольшей в той системе отсчета, в которой стержень покоится. Движущиеся относительно наблюдателя тела сокращаются в направлении своего движения.
Этот релятивистский эффект носит название лоренцева сокращения длины

Относительность расстояний

СТО вводится релятивистский импульс
Основной закон релятивистской динамики материальной

точки записывается так же, как и второй закон Ньютона:

равноускоренного движения. Например, в случае одномерного движения вдоль оси

x ускорение частицы



Если скорость классической частицы беспредельно растет под действием постоянной силы, то скорость релятивистской частицы не может превысить скорость света c в пустоте

Элементы релятивисткой динамики

зависимости от ее скорости:
b - для частиц, подчиняющихся классическому

a - релятивистскому законам

силы, необходимую для сообщения телу заданной скорости
Элементы релятивисткой

динамики

кинетической энергии
Элементы релятивисткой динамики

Эйнштейн интерпретировал первый член

в правой части этого выражения как полную энергию E движущийся частицы, а второй член как энергию покоя E0= mc2

закон природы, который принято называть
законом взаимосвязи массы и

энергии