74778

Скорость света. Опыт Майкельсона. Принцип относительности Эйнштейна. Скорость света

Доклад

Физика

Скорость света относится к фундаментальным физическим постоянным которые характеризуют не просто отдельные тела а свойства мира в целом. По современным представлениям скорость света в вакууме предельная скорость движения частиц и распространения взаимодействий.

Русский

2015-01-05

18.63 KB

2 чел.

18.Скорость света. Опыт Майкельсона. Принцип относительности Эйнштейна.Ско́рость све́та — абсолютная величина скорости распространения электромагнитных волн в вакууме. Скорость света относится к фундаментальным физическим постоянным, которые характеризуют не просто отдельные тела, а свойства мира в целом. По современным представлениям скорость света в вакууме — предельная скорость движения частиц и распространения взаимодействий. Скорость света в вакууме - фундаментальная постоянная, не зависящая от выбора инерциальной системы отсчёта . Это постоянная, по размерности и по величине совпадающая со скоростью света. Также важен тот факт, что эта величина абсолютна.О́пыт Ма́йкельсона — физический опыт, поставленный Майкельсоном в 1881 году, с целью измерения зависимости скорости света от движения Земли относительно эфира. Под эфиром тогда понималась среда, аналогичная объёмнораспределённой материи, в которой распространяется свет подобно звуковым колебаниям. Результат эксперимента был отрицательный — скорость света никак не зависела от скорости движения Земли и от направления измеряемой скорости. Позже, в 1887 году Майкельсон, совместно с Морли, провёл аналогичный, но более точный эксперимент, известный как эксперимент Майкельсона-Морли и показавший тот же результат. В 1958 году в Колумбийском университете (США) был проведён ещё более точный эксперимент с использованием противонаправленных лучей двух мазеров, показавший неизменность частоты от движения Земли с точностью около 10−9 % (чувствительность к скорости движения Земли относительно эфира составляла 30 км/с). Ещё более точные измерения в 1974 довели чувствительность до 0,025 м/с. Современные варианты эксперимента Майкельсона [1] используют оптические и криогенные микроволновые резонаторы и позволяют обнаружить отклонение скорости света, если бы оно составляло несколько единиц на 10−16.Опыт Майкельсона является эмпирической основой принципа инвариантности скорости света, входящего в общую теорию относительности (ОТО) и специальную теорию относительности (СТО).А. Эйнштейн заложил основы специальной теории относительности. Эта теория представляет собой современную физическую теорию пространства и времени, в которой, как и в классической ньютоновской механике, предполагается, что время однородно,а пространство однородно и изотропно.Специальная теория относительности часто называется также релятивистской теорией, а специфические явления, описываемые этой теорией, -релятивистскими эффектами.В основе специальной теории относительности лежат постулаты Эйнштейна, сформулированные им в 1905 г.I. Принцип относительности: никакие опыты (механические, электрические, оптические), проведенные внутри данной инерциальной системы отсчета, не дают возможности обнаружить, покоится ли эта система или движется равномерно и прямолинейно; все законы природы инвариантны по отношению к переходу от одной инерциальной системы отсчета к другой.П. Принцип инвариантности скорости света: скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника света или наблюдателя и одинакова во всех инерциальных системах отсчетаПервый постулат Эйнштейна, являясь обобщением механического принципа относительности Галилея на любые физические процессы, утверждает, таким образом, что физические законы инвариантны по отношению к выбору инерциальной системы отсчета, а уравнения, описывающие эти законы, одинаковы по форме во всех инерциальных системах отсчета. Согласно этому постулату, все инерциальные системы отсчета совершенно равноправны, т. е. явления (механические, электродинамические, оптические и др.) во всех инерциальных системах отсчета протекают одинаково.Согласно второму постулату Эйнштейна, постоянство скорости света — фундаментальное свойство природы, которое констатируется как опытный факт.Специальная теория относительности потребовала отказа от привычных представлений о пространстве и времени, принятых в классической механике, поскольку они противоречили принципу постоянства скорости света. Потеряло смысл не только абсолютное пространство, но и абсолютное время.Постулаты Эйнштейна и теория, построенная на их основе, установили новый взгляд на мир и новые пространственно-временные представления, такие, например, как относительность длин и промежутков времени, относительность одновременности событий. Эти и другие следствия из теории Эйнштейна находят надежное экспериментальное подтверждение, являясь тем самым обоснованием постулатов Эйнштейна — обоснованием специальной теории относительности.Специальная теория относительности Эйнштейна говорит, что ничто не может двигаться со скоростью, превышающей скорость света. Однако струи протонов и электронов, которые выбрасывают объекты типа квазаров и черных дыр движутся со скоростью, почти что равной скорости света. Скорость света в вакууме — фундаментальная физическая постоянная, по определению, точно равная 299 792 458 м/с, или же 1 079 252 848.8км/ч.Основополагающий для СТО опыт Майкельсона показал, что скорость света в вакууме не зависит ни от скорости движения источника света, ни от скорости движения наблюдателя. В природе со скоростью света распространяются:собственно видимый свет другие виды электромагнитного излучения (радиоволны, рентгеновские лучи и др.)Из специальной теории относительности следует, что движение любых материальных объектов быстрее скорости света невозможно, поскольку наличие частиц, обладающих подобным свойством (называемых тахионами), привело бы к противоречию с принципом причинности.



 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

27954. Задатки, одаренность и талант. Психологические особенности одаренных 39.64 KB
  Психологические особенности одаренных Задатки генетические программы определяющие развитие функциональных систем в структуре мозга и человека в целом как индивида. Способности это такие индивидуальнопсихологические особенности человека которые содействуют успешному выполнению им той или иной деятельности и не сводятся к имеющимся у него знаниям умениям навыкам. Они тесно связаны с общей направленностью личности с мерой устойчивости склонностей человека некоторой деятельности. Способности это индивидуальнопсихологические...
27955. Гетерохронность развития человека в биологическом, психологическом и социальном планах 30.1 KB
  И в связи с этим изменяется содержание средств методов и форм организации занятий физическими упражнениями. Определение психологомпрактиком собственной позиции при взаимодействии с другими участниками взаимодействия – одна из важнейших задач и она должна непременно решаться в процессе организации собственной деятельности. Клиент бунтует против принятия непривычных для него форм поведения и организации действий преимущественно на бессознательном уровне а это требует особых способов и подходов. Аким образом Учитель занят передачей...
27956. Самооценка и уровень притязаний как структурные элементы личности 18.81 KB
  Самооценка и уровень притязаний как структурные элементы личности. САМООЦЕНКА ценность значимость которой индивид наделяет себя в целом и отдельные стороны своей личности деятельности поведения. Самооценка выполняет регуляторную и защитную функции влияя на поведение деятельность и развитие личности ее взаимоотношения с другими людьми.
27957. Бихевиоризм и его значение в изучении поведения. Самообучающаяся и саморазвивающаяся организация как альтернатива традиционной модели организации 26.75 KB
  Самообучающаяся и саморазвивающаяся организация как альтернатива традиционной модели организации. Тогда здесь справедливы все требования предъявляемые к психологу работающему в области развития организации: психолог проектирует ситуацию в школе с целью обеспечить оптимальное выполнение ею своих функций. Самообучающаяся и саморазвивающаяся организация как альтернатива традиционной модели организации. САМООБУЧАЮЩАЯСЯ ОРГАНИЗАЦИЯ термин используемый в организационной теории для обозначения: 1 одной из моделей организации...
27958. Целостный подход в психологии. Основные направления современных социально-психологических прикладных исследований 21.38 KB
  ЦЕЛОСТНЫЙ ПОДХОД в психологии — совокупность принципов изучения психики, сознания и поведения как целостных феноменов. Разрабатывался с начала XX в., главным образом в школах целостной психологии, как антитеза господствовавшему ранее в психологической науке элементаристскому подходу (признает первичность элементов (частей) над целым, источник развития объектов
27959. Наблюдение и эксперимент. Классификация видов наблюдения и эксперимента 30.91 KB
  Эмпирические и теоретические предпосылки возникновения социальной психологии. Так в дифференциальной психологии и психологии личности эмпирические зависимости большей частью имеют статус корреляций т. в психологии заключается в том что исследователь зачастую оказывается включенным в ситуацию общения с обследуемым лицом испытуемым и может невольно повлиять на его поведение. Эмпирические и теоретические предпосылки возникновения социальной психологии.
27960. Деятельность, действие, операции. Комплекс возможностей образовательной среды как интегративный критерий её качества 24.13 KB
  Леонтьев Основные положения теории деятельности 1.Действия человека предметны; они реализуют социальные производственные и культурные цели принцип предметности человеческой деятельности и принцип ее социальной обусловленности. Психологическая теория деятельности начала разрабатываться в 20х начале 30х гг. Но главное состояло в том что авторы теории деятельности взяли на вооружение философию диалектического материализма теорию К.
27961. Соотношение внешней и внутренней деятельности 20.64 KB
  Соотношение внешней и внутренней деятельности. Интериоризацией называют как известно переход в результате которого внешние по своей форме процессы с внешними же вещественными предметами преобразуются в процессы протекающие в умственном плане в плане сознания; при этом они подвергаются специфической трансформации обобщаются вербализуются сокращаются и главное становятся способными к дальнейшему развитию которое переходит границы возможностей...
27962. Этапы развития психики в филогенезе: сенсорная психика, перцептивная психика, стадия интеллекта 26.14 KB
  Этапы развития психики в филогенезе: сенсорная психика перцептивная психика стадия интеллекта. Проблема возникновения психики в эволюции. С самого начала существует устойчивая связь психики ребёнка и психики матери.