Реферат з фізики
на тему:
Принцип відносності Ейнштейна
Біографія Альберта Ейнштейна
(1879-1955)
Видатний фізик, творець теорії відносності, один із творців квантової
теорії і статистичної фізики.
Народився в Німеччині, у місті Ульме. З 14 років разом з родиною жив у
Швейцарії, де в 1900 р. закінчив Цюрихський політехнікум. У 1902-1909 р.
служив експертом патентного бюро в Берні. В ці роки Ейнштейн створив
спеціальну теорію відносності, виконав дослідження у статистичній
фізиці, броунівському русі, теорії випромінювання й ін. Роботи Ейнштейна
одержали популярність, і в 1909 р. він був обраний професором
Цюрихського університету, а потім — Німецького університету в Празі. У
1914 р. Ейнштейн був запрошений викладати в Берлінський університет. У
період свого життя в Берліні він завершив створення загальної теорії
відносності, розвив квантову теорію випромінювання. За відкриття законів
фотоефекта і роботи в області теоретичної фізики Ейнштейн одержав у 1921
р. Нобелівську премію. У 1933 р. після приходу до влади в Німеччині
фашистів Ейнштейн емігрував у США, у Принстон, де він до кінця життя
працював в Інституті вищих досліджень.
У 1905 р. була опублікована спеціальна теорія відносності — механіка й
електродинаміка тіл, що рухаються зі швидкостями, близькими до швидкості
світла.
Тоді ж Ейнштейн відкрив закон взаємозв’язку маси й енергії (Е=mc2), що
лежить в основі всієї ядерної енергетики.
Учений уніс великий вклад у розвиток квантової теорії. У його теорії
фотоефекта світло розглядається як потік квантів (фотонів). Існування
фотонів було підтверджено в 1923 р. в експериментах американського
фізика А. Комптона. Ейнштейн установив основний закон фотохімії (закон
Ейнштейна), по якому кожен поглинений квант світла викликає одну
елементарну фотохімічну реакцію. У 1916 р. він теоретично пророчив явище
індукованого (змушеного) випромінювання атомів, що лежить в основі
квантової електроніки.
Учений працював і над створенням єдиної теорії полючи, що поєднує
гравітаційні й електромагнітні взаємодії. Наукові праці Ейнштейна
зіграли велику роль у розвитку сучасної фізики – квантової
електродинаміки, атомної і ядерної фізики, фізики елементарних часток,
космології, астрофізики.
А. Ейнштейн був членом багатьох академій світу і наукових суспільств. У
1926 р. його обрали почесним членом Академії наук СРСР.
Відносність одночасності подій
У механіку Ньютона одночасність двох подій абсолютна і не залежить від
системи відліку. Це значить, що якщо дві події відбуваються в системі K
у моменти часу t і t1, а в системі K’ відповідно в моменти часу t’ і t’1
, те оскільки t=t’, проміжок часу між двома подіями однаковий в обох
системах відліку
На відміну від класичної механіки, у спеціальній теорії відносності
одночасність двох подій, що відбуваються в різних крапках простору,
відноснаі: події, одночасні в одній інерційній системі відліку, не
одночасні в інших інерційних системах, що рухаються щодо першої. На
малюнку (див. нижче) розташована схема експерименту, що це ілюструє.
Система відліку K зв’язана з Землею, система К’ — з вагоном, що
рухається щодо Землі прямолінійно і рівномірно зі швидкістю v. На Землі
й у вагоні відзначені крапки А, М, В и відповідно А’, М’ і В’, причому
АМ=МВ і А’М’=М’В’. У момент, коли зазначені крапки збігаються, у точках
А и В відбуваються події — ударяють дві блискавки. У системі До сигнали
від обох спалахів прийдуть у крапку М одночасно, тому що АМ=МВ, і
швидкість світла однакова у всіх напрямках. У системі К’, зв’язаної з
вагоном, сигнал із точки В’ прийде в точку M’ раніш, ніж із точки А’,
тому що швидкість світла однакова у всіх напрямках, але М’ рухається
назустріч сигналові пущеному з точки B’ і віддаляється від сигналу,
пущеного з точки А’. Виходить, події в точках А’ і B’ не одночасні:
події в точці B’ відбулося раніш, ніж у точці A’. Якби вагон рухався в
зворотному напрямку, то вийшов би зворотний результат.
Поняття одночасності просторово розділених подій відносно. З постулатів
теорії відносності й існування кінцевої швидкості поширення сигналів
випливає, що в різних інерційних системах відліку час протікає
по-різному.
Перетворення Лоренца
Відповідно до двох постулатів спеціальної теорії відносності між
координатами і часом у двох інерційних системах К и К’ існують
відносини, що називаються перетвореннями Лоренца.
У найпростішому випадку, коли система К’ рухається щодо системи До зі
швидкістю v так, як показано на малюнку (див нижче), перетворення
Лоренца для координат і часу мають такий вигляд:
,
.
руху системи відліку K’.
Формули перетворень Лоренца переходять у формули кінематики при v/c
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
