De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

SPECIALE RELATIVITEITSTHEORIE. INHOUDSOPGAVE 1 Maxwell en Einstein 2 Mach: tijd is wat de klok aangeeft 3 Lichtsnelheid 4 Uitgangspunten 5 Effect 1: Relativiteit.

Verwante presentaties


Presentatie over: "SPECIALE RELATIVITEITSTHEORIE. INHOUDSOPGAVE 1 Maxwell en Einstein 2 Mach: tijd is wat de klok aangeeft 3 Lichtsnelheid 4 Uitgangspunten 5 Effect 1: Relativiteit."— Transcript van de presentatie:

1 SPECIALE RELATIVITEITSTHEORIE

2 INHOUDSOPGAVE 1 Maxwell en Einstein 2 Mach: tijd is wat de klok aangeeft 3 Lichtsnelheid 4 Uitgangspunten 5 Effect 1: Relativiteit gelijktijdigheid 6 Effect 2:Trage klokken 7 Effect 3: Lengtekrimp 8 Effect 4: Rustmassa 9 Maximum snelheid in de stad 10 E=mc 2 11 Algemene Relativiteits Theorie 12 Bronnen 13 Einstein in foto’s

3 4 gekke effecten SRT  Gelijktijdigheid  Tijdrek t ~ v/c  Lengtekrimp L ~ v/c  Rustmassa E=mc 2 Einstein 1905 Octrooimedewerker Student Theoretische Fysica Rare rol Lichtsnelheid in Maxwell Theorie: Elk systeem zelfde lichtsnelheid c ME 1 MAXWELL & EINSTEIN James Clerk MaxwellAlbert Einstein 26 jaar

4 ME 2 MACH: TIJD IS WAT KLOK AANGEEFT fysicus E Mach filosoof politicus Geluid(snelheid) fysiologie Radikaal empirist anti-religieus Parlementslid KuK Demokraat Anti Kerk Ernst Mach Analyse der Empfindungen Impressies onbetwijfelbaar( ROOD, GLIBBERRIG, NAT, …) Alleen impressies of SENSE DATA bestaan echt Concepten (STOEL, IK, …) denk-economische verkortingen Natuurwetenschappen ontdoen van metafysische concepten Kracht, Atoom, Absolute Ruimte en Tijd Mach’s Invloed op Einstein: TIJD is wat KLOK AANGEEFT geen STROOM ONAFHANKELIJK VAN WAARNEMER. Link naar website over Ernst Mach:

5 ME 3a LICHTSNELHEID ROMER Links naar R Ø mer en meten Lichtsnelheid Omlooptijd Io 1d 18u 27.6m Vanuit A voorspelde verschijning Io in B systematisch 11 minuten te vroeg. Analyse van Ole Romer 1676: Afstand Aarde-Zon kost 11 min. Bereken de lichtsnelheid c als de afstand Aarde-Zon 1 AE = km. Lichtsnelheid blijkt 25% te laag omdat de gemeten tijd 11 ipv 8 minuten was.

6 ME 3b LICHTSNELHEID FIZEAU Vanuit lamp L valt licht via lens L op ‘n halfdoorlatende spiegel. Het licht reist vervolgens 8,633 km heen en weer om opnieuw op de halfdoorlatende spiegel te vallen. Fizeau ontdekte dat het licht niet zichtbaar was bij een toerental van 12,6 toeren per s. Bereken de lichtsnelheid c. Analyse Fizeau Tijdens de reis van het licht over 2x8,633 km is het tandwiel precies een half gat opgeschoven zodat de teruggaande straal het tandwiel niet meer passeert. Reistijd: Snelheid: Website over Fizeau:

7 ME 3c LICHT VERSUS GELUID De snelheid van ‘t medium lucht heeft invloed op de te meten reistijden. Dat zal bij licht NIET zo zijn. v geluid = 343 (m/s) Als lucht met de bron mee beweegt is de signaalsnelheid hoger en dus de reistijd korter. Heen en terug over 100 m na weerkaatsing tegen de wand: Geluid dat loodrecht op mediumsnelheid heen en weer beweegt, moet per saldo een beetje scheef gaan met t 3 =t 4, dus volgens Pythagoras: Kortom: de reistijd van geluid bij weerkaatsingsexperimenten hangt af van de bronsnelheid. Bij licht is dat NIET zo, er is GEEN etherwind.

8 tand ME 3d MICHELSON & MORLEY Website over Interferometer Michelson Foucault c meten met draaiende spiegel c volgt uit afstand van bron-spiegel, hoeksnelheid en verschuiving Interferometer Michelsonhalfdoorlatende spiegel Blauwe straal (L1) en zwarte straal (L2) interfereren Uit interferentiepatroon volgt lichtsnelheid. Meting met zonlicht en sterrenlicht met een nauwkeurigheid van 1 op : toch geen enkel effect van etherwind op meting c (30 op = 1 op ). Conclusie nu: lichtsnelheid zelfde voor alle waarnemers, ongeacht hun snelheid tov bron.

9 ME 4 UITGANGSPUNTEN Invariantie lichtsnelheid De lichtsnelheid c is voor alle waarnemers gelijk, 3,0x10 8 (m/s) Relativiteits beginsel Voor alle waarnemers die eenparig tov elkaar bewegen (zgn inertiaal stelsels) gelden dezelfde natuurwetten. Equivalentie beginsel In vrije val bewegen alle objecten met dezelfde versnelling MAXWELLMACHM&M

10 ME 5 1: GELIJKTIJDIGHEID Als W en W’ elkaar passeren zetten ze hun klokken gelijk op t=0. W en W* zitten precies in het midden van 2 spiegels in hun raketten. De raketten van W en W* bewegen met snelheid v tov elkaar. In hun eigen raket zien ze de spiegels tegelijk flitsen omdat de signalen tegelijk terug komen. Immers zowel W als W* zitten halverwege. Als W* zijn eigen flitsen ziet is de linkerflits van W al geweest en moet de rechter nog komen. Wat voor W gelijktijdig is is dat niet voor W*.

11 ME 6 2: TRAGE KLOKKEN W mikt in zijn raket lichtsignalen recht omhoog: hij zegt dat het signaal op tijd t boven is. Hij zegt voor de hoogte van zijn raket: W* ziet het signaal in de raket van W scheef omhoog gaan: hij zegt dat het signaal op tijd t* boven is. Gebruik de stelling van Pythagoras Beiden beweren van elkaar dat de klok van de ander te langzaam loopt.

12 ME 7 3: VERKORTE LINEALEN W laat licht horizontaal weerkaatsen. Heen en terug duurt even lang, T sec, en er geldt: W* zegt dat de heen- en terugweg niet even lang duren Omdat ook nog Levert het combineren van de 3 formules op Beide beweren dat de lineaal van de ander korter is.

13 ME 8a p = m. v IMPULSBEHOUD m M M VOOR DE BOTSINGNA DE BOTSING v u Gedachtenexperiment 1: Kogel in blok hout schieten 1 gr 100 m/s in 100 gr levert als snelheid u? Impulsbehoud: 1x100 = 100 x 1 m.v = M.u p voor = p na Gedachtenexperiment 2: medicine bal vanaf skateboard gooien Wat gebeurt er met jouw lichaam van 50 kg als je een bal van 5 kg met 10 m/s weggooit? v m M w VOORNA terug stoot

14 ME 8b 4: MASSA Gedachtenexperiment: op t=0 passeren W en W* elkaar en vindt er een explosie plaats: massa M krijgt hierbij snelheid v omhoog (loodrecht op v) en massa M* snelheid v* omlaag. Er geldt impulsbehoud, dus: Mv = M*v* Omdat afstand in de y-richting niet transformeert en tijd wel, komt er: Snelheid v* wordt lager met de bekende factor en massa navenant hoger: Als massa M met snelheid v beweegt, dan gaat de massa naar oneindig.

15 ME 9 MAXIMUM SNELHEID IN DE STAD

16 ME 10 E=mc 2 Betekenis E=∆mc 2 massa kan verdwijnen en in energie omgezet worden Hoeveel energie zit er volgens deze formule in 1 kg materie? Kernenergie vroeger: splijtingKernenergie toekomst: fusie

17 ME 11 ALGEMENE REATIVITEITSTHEORIE Link over de algemene relativiteitstheorie G FzFz R G FzFz R Bij beweging in lift schijnkrachten: Verneld omlaag  Minder gewicht Vertraagd omlaag  Meer gewicht Beweeg je versneld of is er zwaartekracht? ART  algemene (wiskundige) theorie - afleiding zwaartekracht uit kromming ruimte - licht buigt af om zware objecten - experimentele successen aEddington 1919 bPerihelium mercurius

18 ME 12 BRONNEN htttp://nl.wikipedia.org/wiki/Speciale_relativiteitstheorie TEKSTEN OVER RELATIVITEITSTHEORIE Stevin Natuurkunde voor het VWO, deel 1, Hubert Biezeveld en Louis Mathot (pag 245/7) George Gamow, Mr. Tomkins in Wonderland, Maximumsnelheid in de stad Gastles SRT, Pierre van Baal Albert Einstein, Relativiteitstheorie Bertrand Russell, ABC van de Relativiteit Lawrence Sklar, Space Time and Space-time Syllabus Relativiteitstheorie, Pierre van Baal HISTORISCHE ACHTERGROND Walter Isaacson, Einstein: de biografie Banesh Hoffman, Albert Einstein Abraham Pais, Subtle is the lord Bram Tenhaeff, De Realiteit van Atomen (doctoraal skriptie 1984) WEBSITES

19 ME 13 EINSTEIN IN FOTO’s

20 ME 14 EXIT


Download ppt "SPECIALE RELATIVITEITSTHEORIE. INHOUDSOPGAVE 1 Maxwell en Einstein 2 Mach: tijd is wat de klok aangeeft 3 Lichtsnelheid 4 Uitgangspunten 5 Effect 1: Relativiteit."

Verwante presentaties


Ads door Google