'

ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ И АЛЬБЕРТ ЭЙНШТЕЙН

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ И АЛЬБЕРТ ЭЙНШТЕЙН


Слайд 1

2 Альберт Эйнштейн (1879–1955)


Слайд 2

3 Кратко об Эйнштейне Альберт Эйнштейн родился в 1879 году. В 1900 году окончил Цюрихский политехнический институт. В 1902 году Эйнштейн поступил на работу в патентное бюро в Берне. В сентябре 1905 опубликована теория относительности.


Слайд 3

4 Анри Пуанкаре Хендрик Лоренц (1854–1912) (1853–1928)


Слайд 4

5 Закон внешнего фотоэффекта. 1921 г. (Нобелевская премия Эйнштейна)


Слайд 5

6 Формула связи потери массы тела при излучении энергии E = m?c2 Анри Пуанкаре (1900 г.) : «Энергия излучения E обладает массой m = E / c2 »


Слайд 6

7 Постулаты специальной теории относительности Эйнштейна (1905 г.) Постулат 1. Принцип относительности «Движение системы отсчёта по инерции не может быть обнаружено никакими физическими опытами внутри закрытой лаборатории, связанной с этой системой отсчёта» Постулат 2. Принцип постоянства скорости света «Свет в пустоте всегда распространяется с определенной скоростью с, не зависящей от движения излучающего тела»


Слайд 7

8 Основные выводы из специальной теории относительности Эйнштейна (1905 г.) 1. Сокращение продольных размеров (при движении с околосветовой скоростью) 2. Замедление времени (при движении с околосветовой скоростью) 3. Запрет скоростей, больших скорости света 4. Увеличение массы (при движении с околосветовой скоростью)


Слайд 8

9 1. В системе отсчёта, движущейся равномерно и прямолинейно относительно наблюдателя, происходит сокращение длины вдоль направления движения


Слайд 9

10 2. В системе отсчёта, движущейся равномерно и прямолинейно относительно наблюдателя, время движется медленнее v v


Слайд 10

11 3. Движение со скоростью, превышающей скорость света, невозможно. (1) V1 = С/2 V2 = С/2 VСБЛИЖЕНИЯ РАКЕТ < V1 + V2


Слайд 11

12 3. Движение со скоростью, превышающей скорость света, невозможно. (2) V1 = С/2 V2 = С/2 VСВЕТА = С VСБЛИЖЕНИЯ СВЕТОВЫХ ПУЧКОВ = С, а не С+С VСВЕТА = С


Слайд 12

13 Преобразования Лоренца (1895 г.), которые Эйнштейн заново вывел в специальной теории относительности


Слайд 13

14 Основные выводы из общей теории относительности Эйнштейна (1915 г.) Искривление пространства вблизи тяготеющих масс Замедление времени вблизи тяготеющих масс


Слайд 14

15 Явления, рассматривавшиеся в физике раздельно до XIX века Механика Свет Электричество Магнетизм Колебания Волны


Слайд 15

16 Развитие физических представлений в XIX веке Электричество и магнетизм порождают друг друга Электромагнитное поле распространяется подобно волне Свет – электромагнитная волна Уравнения Максвелла для электромагнитного поля – высшая форма знаний об электромагнетизме


Слайд 16

17 Классическая механика Ньютона и Галилея Принцип инерции: «Тела, не испытывающие воздействия сил, движутся равномерно и прямолинейно» Принцип сложения скоростей: «Скорость тела складывается из скорости системы отсчёта и скорости движения тела в ней» Принцип относительности Галилея: «Все законы механики одинаковы в инерциальных системах отсчёта»


Слайд 17

18 Два представления о свете, сложившиеся в физике в XVII веке Ньютон (1643-1727): «Свет – это поток частиц в пустоте» Гюйгенс (1629-1695): «Свет – это волна в эфире»


Слайд 18

19 НЬЮТОН: Отражение света – это отскакивание частиц света от препятствия


Слайд 19

20 Сложение скорости системы отсчёта со скоростью частиц света в ней c’=c+v c’=c-v v v


Слайд 20

21 ГЮЙГЕНС: Свет – это волна в эфире Эфир – среда, в которой распространяется свет Скорость света в эфире не зависит от скорости источника Точка, до которой дошла волна, сама становится источником волны


Слайд 21

22 Круги на воде от «блинчиков». Скорость распространения волны не зависит от скорости источника


Слайд 22

23 Круги от камней, отвесно падающих в реку. Движущаяся среда уносит волны НАПРАВЛЕНИЕ ТЕЧЕНИЯ РЕКИ


Слайд 23

24 Круги на озере, созданные перемещающимся источником. Скорость распространения волн в среде не зависит от скорости источника ЛОДКА КАТЕР


Слайд 24

25 Представления о свете в XIX веке Свет – это электромагнитная волна, распространяющаяся в мировом эфире Мировой эфир – это неподвижная среда, заполняющая всё пространство, для распространения электромагнитных волн


Слайд 25

26 Движение Земли вокруг Солнца по орбите. Среда – мировой эфир?


Слайд 26

27 Опыт Майкельсона (1881 г.) Цель: измерить скорость движения Земли по орбите относительно мирового эфира Средство: опыты со светом Способ: измерение разности задержек света при его распространении вдоль и поперёк движения Земли по орбите Альберт Майкельсон (1852 – 1931)


Слайд 27

28 Последовательные положения Земли на орбите через полгода 30 км/с


Слайд 28

29 Установка Майкельсона по определению скорости движения Земли относительно мирового эфира с помощью опыта со светом Луч 1 распространяется вдоль движения Земли Луч 2 распространяется поперёк движения Земли


Слайд 29

30 Упрощённая схема установки Майкельсона по измерению разницы в задержках света вдоль и поперёк движения Земли по орбите ЗЕРКАЛО 2 ЗЕРКАЛО 1 НАПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМЛИ ПО ОРБИТЕ В НЕПОДВИЖНОМ МИРОВОМ ЭФИРЕ ЛУЧ ПОПЕРЁК ДВИЖЕНИЯ ЛУЧ ВДОЛЬ ДВИЖЕНИЯ


Слайд 30

Идея опыта Майкельсона мультфильм


Слайд 31

32 Кадр 0 ВСПЫШКА СВЕТА В НАЧАЛЕ ОТСЧЁТА, СВЯЗАННОМ С ЗЕМЛЁЙ НАПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМЛИ ПО ОРБИТЕ В НЕПОДВИЖНОМ МИРОВОМ ЭФИРЕ


Слайд 32

33 Кадр 1 РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА В НЕПОДВИЖНОМ МИРОВОМ ЭФИРЕ НАПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМЛИ ПО ОРБИТЕ В НЕПОДВИЖНОМ МИРОВОМ ЭФИРЕ


Слайд 33

34 Кадр 2 РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА В НЕПОДВИЖНОМ МИРОВОМ ЭФИРЕ НАПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМЛИ ПО ОРБИТЕ В НЕПОДВИЖНОМ МИРОВОМ ЭФИРЕ


Слайд 34

35 Кадр 3 РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА В НЕПОДВИЖНОМ МИРОВОМ ЭФИРЕ НАПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМЛИ ПО ОРБИТЕ В НЕПОДВИЖНОМ МИРОВОМ ЭФИРЕ


Слайд 35

36 РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА В НЕПОДВИЖНОМ МИРОВОМ ЭФИРЕ Кадр 4 НАПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМЛИ ПО ОРБИТЕ В НЕПОДВИЖНОМ МИРОВОМ ЭФИРЕ


Слайд 36

37 РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА В НЕПОДВИЖНОМ МИРОВОМ ЭФИРЕ Кадр 5 НАПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМЛИ ПО ОРБИТЕ В НЕПОДВИЖНОМ МИРОВОМ ЭФИРЕ


Слайд 37

38 РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА В НЕПОДВИЖНОМ МИРОВОМ ЭФИРЕ Кадр 6 НАПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМЛИ ПО ОРБИТЕ В НЕПОДВИЖНОМ МИРОВОМ ЭФИРЕ


Слайд 38

39 Кадр 7


Слайд 39

40 Кадр 8


Слайд 40

41 Кадр 9 ОТРАЖЕНИЕ ОТ ЗЕРКАЛА 2 ЛУЧА ПОПЕРЁК ДВИЖЕНИЯ


Слайд 41

42 Кадр 10 ОТРАЖЕНИЕ ОТ ЗЕРКАЛА 2 ЛУЧА ПОПЕРЁК ДВИЖЕНИЯ


Слайд 42

43 Кадр 11 ОТРАЖЕНИЕ ОТ ЗЕРКАЛА 1 ЛУЧА ВДОЛЬ ДВИЖЕНИЯ ОТРАЖЕНИЕ ОТ ЗЕРКАЛА 2 ЛУЧА ПОПЕРЁК ДВИЖЕНИЯ


Слайд 43

44 Кадр 12 ОТРАЖЕНИЕ ОТ ЗЕРКАЛА 2 ЛУЧА ПОПЕРЁК ДВИЖЕНИЯ ОТРАЖЕНИЕ ОТ ЗЕРКАЛА 1 ЛУЧА ВДОЛЬ ДВИЖЕНИЯ


Слайд 44

45 Кадр 13 ОТРАЖЕНИЕ ОТ ЗЕРКАЛА 1 ЛУЧА ВДОЛЬ ДВИЖЕНИЯ


Слайд 45

46 Кадр 14 ОТРАЖЕНИЕ ОТ ЗЕРКАЛА 1 ЛУЧА ВДОЛЬ ДВИЖЕНИЯ


Слайд 46

47 Кадр 15


Слайд 47

48 Кадр 16


Слайд 48

49 Кадр 17 ЛУЧ ПОПЕРЁК ДВИЖЕНИЯ ДОСТИГАЕТ НАЧАЛА ОТСЧЁТА !


Слайд 49

50 Кадр 18 (последний) ЛУЧ ВДОЛЬ ДВИЖЕНИЯ ДОСТИГАЕТ НАЧАЛА ОТСЧЁТА ЛУЧ ПОПЕРЁК ДВИЖЕНИЯ ДОСТИГАЕТ НАЧАЛА ОТСЧЁТА !


Слайд 50

51 Итог опыта Майкельсона Ожидавшаяся разница задержек при распространении света вдоль и поперёк движения Земли по орбите ОБНАРУЖЕНА НЕ БЫЛА


Слайд 51

52 Погрешности опытов по определению скорости эфирного ветра Майкельсон (1881 г.) ……………18 км/с Майкельсон, Морли (1887 г.) …. 7 км/с Иллингворт (1925 г.) …………….1 км/с Скорость движения Земли по орбите – 30 км/с


Слайд 52

53 Предложение Хендрика Лоренца (1883 г.) для объяснения отрицательного результата опыта Майкельсона Мировой эфир существует При движении происходит сокращение продольных размеров тел


Слайд 53

54 Предложение Хендрика Лоренца: при движении происходит укорочение продольного плеча ОТРАЖЕНИЕ ОТ ЗЕРКАЛА 2 ЛУЧА ПОПЕРЁК ДВИЖЕНИЯ ОТРАЖЕНИЕ ОТ ЗЕРКАЛА 1 ЛУЧА ВДОЛЬ ДВИЖЕНИЯ L2 L1 L1 < L2 НАПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМЛИ ПО ОРБИТЕ В НЕПОДВИЖНОМ МИРОВОМ ЭФИРЕ


Слайд 54

55 Преобразования Лоренца (1895 г.), обеспечивающие сокращение продольных размеров тел при движении «МЕСТНОЕ» ВРЕМЯ t’ ? t x’ ? x СОКРАЩЕНИЕ ДЛИН


Слайд 55

56 Хендрик Лоренц Анри Пуанкаре нидерландский физик французский математик


Слайд 56

57 Взгляды Пуанкаре (1) Мирового эфира нет Все инерциальные системы отсчёта равноправны


Слайд 57

58 Взгляды Пуанкаре (2) Математическая запись физических законов должна быть одинакова во всех инерциальных системах отсчёта F = m?a


Слайд 58

59 Взгляды Пуанкаре (3) Математическая запись уравнений электромагнетизма Максвелла тоже должна быть одинакова во всех инерциальных системах отсчёта


Слайд 59

60 Принцип относительности Пуанкаре (Книга «Наука и гипотеза», 1902 г.) Все физические явления должны быть одинаковыми для наблюдателей, находящихся в разных инерциальных системах отсчёта


Слайд 60

61 Лекция Пуанкаре в США о состоянии науки (1904 г.) Закон сохранения энергии Второе начало термодинамики Равенство действия противодействию Закон сохранения массы Принцип наименьшего действия


Слайд 61

62 Лекция Пуанкаре в США о состоянии науки (1904 г.) Закон сохранения энергии Второе начало термодинамики Равенство действия противодействию Закон сохранения массы Принцип наименьшего действия Принцип относительности


Слайд 62

63 Признание заслуг Лоренца Преобразования, предложенные Лоренцем, обеспечивают одинаковость уравнений Максвелла в различных системах отсчёта


Слайд 63

64 Доклад Пуанкаре по теории относительности (Опубл. 5 июня 1905 г. «Заметки Академии наук») Принцип относительности Инвариантность уравнений Максвелла Преобразования Лоренца Постоянство скорости света


Слайд 64

65 Работы Лоренца и Пуанкаре по теории относительности Г.А. Лоренц. Интерференционный опыт Майкельсона. Из книги "Versuch einer Theorie der elektrischen und optischen Erscheinungen in bewegten Korpern. Leiden, 1895, параграфы 89...92. А. Пуанкаре. Измерение времени. "Revue de Metaphysique et de Morale", 1898, t. 6, p. 1...13. А. Пуанкаре. Оптические явления в движущихся телах. Electricite et Optique, G. Carre et C. Naud, Paris, 1901, p. 535...536. А. Пуанкаре. О принципе относительности пространства и движения. Главы 5...7 из книги “Наука и гипотеза” (H. Poinrare. Science and Hypothesis. Paris, 1902.) А. Пуанкаре. Настоящее и будущее математической физики. Доклад, напечатанный в журнале "Bulletin des Sciences Mathematiques", 1904, v. 28, ser. 2, p. 302. Г.А. Лоренц. Электромагнитные явления в системе движущейся с любой скоростью, меньшей скорости света. Proc Acad., Amsterdam, 1904, v 6, p. 809. А. Пуанкаре. О динамике электрона. Rendiconti del Circolo Matematico di Palermo, 1906 (поступила в печать 23 июля 1905 г.) v. XXI, p. 129.


Слайд 65

66 Первая работа Эйнштейна по теории относительности Г.А. Лоренц. Интерференционный опыт Майкельсона. Из книги "Versuch einer Theorie der elektrischen und optischen Erscheinungen in bewegten Korpern. Leiden, 1895, параграфы 89...92. А. Пуанкаре. Измерение времени. "Revue de Metaphysique et de Morale", 1898, t. 6, p. 1...13. А. Пуанкаре. Оптические явления в движущихся телах. Electricite et Optique, G. Carre et C. Naud, Paris, 1901, p. 535...536. А. Пуанкаре. О принципе относительности пространства и движения. Главы 5...7 из книги “Наука и гипотеза” (H. Poinrare. Science and Hypothesis. Paris, 1902.) А. Пуанкаре. Настоящее и будущее математической физики. Доклад, напечатанный в журнале "Bulletin des Sciences Mathematiques", 1904, v. 28, ser. 2, p. 302. Г.А. Лоренц. Электромагнитные явления в системе движущейся с любой скоростью, меньшей скорости света. Proc Acad., Amsterdam, 1904, v 6, p. 809. А. Эйнштейн. К электродинамике движущихся тел. Ann. d. Phys., 1905 (рукопись поступила 30 июня 1905 г.), b. 17, s. 89. А. Пуанкаре. О динамике электрона. Rendiconti del Circolo Matematico di Palermo, 1906 (рукопись поступила 23 июля 1905 г.) v. XXI, p. 129.


Слайд 66

67 Сравнение строения теорий относительности Пуанкаре Эйнштейна (5 мая 1905 г.) (30 июня 1905 г.) Принцип относительности Инвариантность уравнений Максвелла Преобразования Лоренца Постоянство скорости света 1. Принцип относительности Инвариантность уравнений Максвелла Преобразования Лоренца 2. Постоянство скорости света


Слайд 67

68 Короткая вспышка света при совмещении начал систем отсчёта


Слайд 68

69 Распространение света с точки зрения различных наблюдателей


Слайд 69

70 Две сферы от одной вспышки… ?..


Слайд 70

71 Изложение мысленного эксперимента Эйнштейна в учебнике по физике


Слайд 71

72 Использованный источник: Г.А.Зисман и О.М.Тодес. КУРС ОБЩЕЙ ФИЗИКИ


Слайд 72

73 Толкование Пуанкаре принципа относительности Равноправие Одинаковость инерциальных математической систем записи отсчёта физических законов ?


Слайд 73

74 Результаты применения принципа относительности Принцип относительности Равноправие систем отсчёта Одинаковость математического описания Различие длин, времён, масс Неравноправие систем отсчёта Несоблюдение принципа относительности ?


Слайд 74

75 Исправленные результаты применения принципа относительности Принцип относительности Равноправие систем отсчёта Одинаковость математического описания Одинаковость длин, времён, масс Равноправие систем отсчёта Соблюдение принципа относительности Различие систем отсчёта из-за взаимного движения Различие математического описания


Слайд 75

76 Возникновение скоростей, больших скорости света Y’ X’ O’ V V + С V – С


×

HTML:





Ссылка: