Предпросмотр материала:
Постулаты теории относительности
Урок физики в 11 классе.
Есина А.А.
Учитель физики, школа № 57
Цель: показать необходимость новой теории СТО
План занятия
Принцип относительности в классической механике
Законы электродинамики и принцип относительности.
Постулаты теории относительности
Относительность одновременности
При описании физических явлений мы всегда пользуемся какой-либо системой отсчета.
Галилей показал, что в условиях Земли практически справедлив з а к о н и н е р ц и и.
Такую систему отсчета, в которой выполняется закон инерции, стали называть
и н е р ц и а л ь н о й.
Принцип относительности Г. Галилея
Никакими механическими опытами нельзя установить, покоится инерциальная система отсчета или движется прямолинейно и равномерно.
Специальная теория относительности была разработана в начале XX века усилиями Г. А. Лоренца, А. Пуанкаре, А. Эйнштейна и других учёных. Экспериментальной основой для создания СТО послужил опыт Майкельсона
Во второй половине 19 века Максвелл развил теорию электромагнетизма. Он показал, что свет – электромагнитная волна. Скорость света ≈300000км/с
Предсказания совпали с экспериментальными измерениями в пределах погрешности. Но в какой системе отсчета?
Предположили, что значение скорости по Максвеллу достигается в системе отсчета, связанной с эфиром.
Тогда скорость света в различных системах отсчета различна?
Пути преодоления противоречий между электродинамикой и механикой Ньютона
Объяснить несостоятельность принципа относительности в применении к электромагнитным явлениям. ( Х. Лоренц)
Считать неправильными сами уравнения Максвелла и попытаться изменить их таким образом, чтобы они при переходе от одной ИСО к другой не менялись. (Г.Герц)
В отказе от классических представлений о пространстве и времени, чтобы сохранить ка принцип относительности, так и уравнения Максвелла.
Постулаты СТО
Принцип относительности – все процессы природы протекают одинаково во всех инерциальных системах отсчета.
Принцип постоянства скорости света-скорость света в вакууме одинакова в о всех инерциальных системах отсчета. Она не зависит ни от скорости источника, ни от скорости приемника светового сигнала.
Пример.
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. С точки зрения наблюдателя в системе K центр сферы находится в точке O, а с точки зрения наблюдателя в системе K' он будет находиться в точке O'.
Относительность одновременности
Понятие одновременности пространственно разделённых событий оказывается
«привязанным» к данной системе отсчёта. Выясняется, что два события, одновременные в од-
ной системе отсчёта, могут оказаться не одновременными в другой системе отсчёта. В
Два любых события в точках А и В, одновременные в системе К1 не одновременны в системе К. Но в силу принципа относительности системы К1 и К совершенно равноправны. Ни одной из этих систем нельзя отдать предпочтение. Поэтому мы вынуждены прийти к заключению, что одновременность пространственно разделенных событий относительна. Причиной относительности одновременности является, как мы видим, конечность скорости распространения сигналов.
Повторение изученного
Объяснить сущность теории относительности
Каким путем Эйнштейн решил противоречия, возникшие при применении принципа относительности к законам электродинамики?
Сформулируйте постулаты СТО
Домашнее задание.
Прочитать § 75,76.
Выучить определения, термины, постулаты.
Спасибо за внимание.
Презентация по физике для 11 класса на тему "Постулаты теории относительности".
В данной презентации приведен принцип относительности Галилея, дано определение Инерциальной системы отсчета.
Приведена краткая историческая справка о создании Специальной теории относительности.
Показани пути преодоления противоречий между электродинамикой и механикой Ньютона
В данную презентацию входит раздел "Относительность одновременности", в котором показано, что причиной относительности одновременности является конечность скорости передачи сигналов.
В каталоге 7 478 курсов по разным направлениям
Учебник: «Физика (базовый и профильный уровни)», Тихомирова С.А., Яворский Б.М.
Тема: Глава 3. Механические и электромагнитные колебания
Учебник: «Физика (базовый и профильный уровни)», Тихомирова С.А., Яворский Б.М.
Тема: Глава 2. Электромагнитная индукция
Учебник: «Физика (базовый и профильный уровни)», Тихомирова С.А., Яворский Б.М.
Тема: § 64. Лазер
Учебник: «Физика (базовый и профильный уровни)», Тихомирова С.А., Яворский Б.М.
Тема: § 88. Компьютерное моделирование движения небесных тел
Учебник: «Физика (базовый и профильный уровни)», Тихомирова С.А., Яворский Б.М.
Тема: § 43. Дисперсия света
Учебник: «Физика (базовый и профильный уровни)», Тихомирова С.А., Яворский Б.М.
Учебник: «Физика (базовый и профильный уровни)», Тихомирова С.А., Яворский Б.М.
Тема: Глава 9. Атомное ядро и элементарные частицы
Учебник: «Физика (базовый и профильный уровни)», Тихомирова С.А., Яворский Б.М.
Тема: Глава 9. Атомное ядро и элементарные частицы