Phương pháp nghiên cứu và phổ biến tri thức về lí thuyết tương đối hẹp của EIN STEIN

MỤC LỤC Trang Mở đầu 1.1 Lý chọn đề tài………………………………… 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4.Phương pháp nghiên cứu Nội dung đề tài 2.1 Tổng quan “lý thuyết tương đối hẹp” 2.1.1 Sự đời lý thuyết tương đối………………… 2.1.2 Vài nét Einstein……………………………… 2.1.3 Các tiên đề Einstein………………………… 2.1.4 Phép biến đổi lorenlz…………………………… 2.1.5 Các hệ suy từ phép biến đổi Lorenlz……… 10 2.2 Các thực nghiệm xác nhận “Lý thuyết tương đối hẹp” 13 2.2.1 Thí nghiêm Aix…………………………………… 13 2.2.2 Thí nghiêm Michelsson…………………………… 14 2.2.3 Hiện tượng tinh sai……………………………… 15 2.2.4 Sự phụ thuộc khối lượng vào vật tốc………… 16 2.2.5 Liên hệ khối lượng lượng………… 16 2.3 Hiệu đề tài tổ chức áp dụng 17 Kết luận, kiến nghị 18 3.1 Kết luận 18 3.2 Kiến nghị 18 Tài liệu tham khảo………………………………………………… 20 MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài Trong thời đại ngày nay, khoa học công nghệ phát triển trở thành nhân tố quan trọng định trình sản xuất suất lao động người ta nói đến kinh tế tri thức, chí định độc lập dân tộc muốn độc lập ngồi ý chí dân tộc cịn phải có công nghệ độc quyền Tri thức đồng thời nhanh chóng có điều kiện chuyển thành chung nhờ công nghệ thông tin Tuy nhiên vấn đề kinh điển ngày đại trở nên lạc hậu bị thay vào ngày mai Vật lí học qua bước trầm kỉ trước, đời công nghệ tương lai sở tri thức biết lại lần khẳng định vai trò định Vật lý học cánh mạng kỹ thuật Những tri thức vật lý học đại ứng dụng phát triển Để theo kịp thời đại, từ giáo viên vật lý nói riêng phải xây dựng cho hành trang tảng tri thức phương pháp luận, hành trang “Lý thuyết tương đối” nhà bác học vĩ đại Albert Einstein Tuy nhiên, lý thuyết tương đối đời suy nhược nhiều hệ học trị vật lý khó khăn hiểu nó, khó khăn tin hệ từ tư logic túy nó, khó khăn tin kiểm tra thực nghiệm nhiều người chán chường trước nhận vẻ đẹp Người ta cảm thấy đúng, người ta ca ngợi phần nhiều uy tín cá nhân tác giả nó, quý trọng người sinh chưa hiểu Chính vậy, tơi chọn đề tài “ Phương pháp nghiên cứu phổ biến tri thức thuyết tương đối hẹp Einstein” muốn tìm đường tái lại số điều lý thuyết tương đối hẹp, góp cách nghĩ, lối để giúp giáo viên có nhìn tổng quan “Lý thuyết tương đối”, đỡ mặc cảm vào trừu tượng lý thuyết tránh cảm giác xa rời thực giới mà sống, từ bớt nghi ngờ có niềm tin nghiên cứu lý thuyết Về nội dung lý thuyết tương đối gồm phần: - Thuyết tương đối hẹp: Chỉ nghiên cứu hệ quy chiếu quán tính - Thuyết tương đối rộng: Nghiên cứu hệ quy chiếu khơng qn tính trường hấp dẫn Trong đề tài này, nghiên cứu thuyết tương đối hẹp đề tài gồm chương: Chương 1: Tổng quan “lý thuyết tương đối hẹp” Chương 2: Các thực nghiệm xác nhận “ lý thuyết tương đối hẹp” 1.2 Mục đích nghiên cứu Tìm hiểu hệ thống tri thức toàn diện lý thuyết tương đối hẹp, hiểu sâu trang bị cho hành trang tri thức người giáo viên Vật lý Kết dùng làm tài liệu cho xeminar trường THPT Vận dụng lý thuyết tương đối vào việc hiểu giải toán thực tế Vật lý 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Kiến thức: Tổng quan đời, tác giả, nội dung thực nghiệm thực tiễn kiểm nghiệm lý thuyết tương đối hẹp - Học sinh: lớp 12A2, 12A6 trường THPT Đông Sơn 1.4 Phương pháp nghiên cứu Lý thuyết tương lý thuyết lượng tử móng vật lý đại Vật lý lí thuyết có phương pháp đề tà phương pháp NỘI DUNG ĐỀ TÀI 2.1 Tổng quan “Lí thuyết tương đối hẹp” 2.1.1 Sự đời thuyết tương đối hẹp Einstein Trong thời gian dài, học Newton lý thuyết điện từ Maxwell chiếm địa vị thống trị phát triển khoa học tảng ứng dụng kĩ thuật Trên sở học Newton hình thành quan niệm khơng gian,thời gian vật chất Theo quan niệm không gian, thời gian vật chất không phụ thuộc vào chuyển động Cụ thể khoảng thời gian tượng xảy ra, kích thước vật khối lượng hệ quy chiếu đứng yên hay chuyển động Tóm lại theo Newton thời gian, không gian tuyệt đối, không phụ thuộc vào chuyển động, khối lượng vật thể bất biến Tuy nhiên nghiên cứu chuyển động có vận tốc lớn so sánh với vận tốc ánh sáng chân không, người ta thấy học Newton khơng cịn thích hợp Đó là: - Theo học cổ điển vận tốc truyền tương tác vơ hay vận tốc chuyển động lớn tùy ý Song thực tế lại Vào cuối kỉ XIX, đầu kỉ XX, từ thực nghiệm xác Maikenson đo vận tốc ánh sáng người ta nhận thấy vận tốc truyền có giá trị hữu hạn hệ quy chiếu qn tính, khơng phụ thuộc vào chuyển động nguồn thu, tức khơng tn theo ngun lí Glile phép cộng vận tốc kinh điển ông - Nhiều kiện thực nghiệm cho thấy khoảng thời gian quan sát hai kiện hệ quy chiếu khác khác Tức tính tuyệt đối thời gian bị vi phạm - Theo học Newton, vật chất tồn chuyển động không gian trống rỗng, vật chất cịn khơng gian Nhưng thực khơng có khơng gian thời gian trống rỗng, không gian thời gian gắn với vật chất Khi vật chất khơng cịn khái niệm khơng gian thời gian Nghĩa không gian thời gian vật chất Từ ta kết luận rằng: Cơ học Newton áp dụng cho vật chuyển động với vận tốc nhỏ so với vận tốc ánh sáng (v