boi duong can tho songco

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA SƯ PHẠM BỘ MÔN VẬT LÝ THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP EINSTEIN Phần dành cho đơn vị 2009 HỒ HỮU HẬU NÂNG CAO NĂNG LỰC GIẢNG DẠY SGK NÂNG CAO NĂNG LỰC GIẢNG DẠY SGK VẬT LÝ 12 VÀ CÔNG NGHỆ 12 VẬT LÝ 12 VÀ CÔNG NGHỆ 12 CHO GIÁO VIÊN THPT CHO GIÁO VIÊN THPT MỤC MỤC LỤC LỤC  Đặt vấn đề Đặt vấn đề  Nguyên lý tương đối Galileo Nguyên lý tương đối Galileo  Vận tốc ánh sáng Vận tốc ánh sáng  Thuyết Ether vũ trụ Thuyết Ether vũ trụ  Thí nghiệm Michelson - Morley Thí nghiệm Michelson - Morley  Giới hạn của cơ học cổ điển Giới hạn của cơ học cổ điển  Nguyên lý tương đối Einstein Nguyên lý tương đối Einstein  Tính tương đối của sự đồng thời Tính tương đối của sự đồng thời 1 1  Phép biến đổi Lorentz Phép biến đổi Lorentz  Sự chậm lại của thời gian Sự chậm lại của thời gian  Sự co chiều dài Sự co chiều dài  Xung lượng tương đối tính Xung lượng tương đối tính  Năng lượng tương đối tính Năng lượng tương đối tính  Các ví dụ Các ví dụ 2 ĐẶT VẤN ĐỀ ĐẶT VẤN ĐỀ  Quan sát Quan sát  Nêu nhận xét Nêu nhận xét  Kết luận Kết luận  Câu hỏi đặt vấn đề Câu hỏi đặt vấn đề 3 3 • Một quan sát viên đứng trên Một quan sát viên đứng trên xe tải ném một quả cầu theo xe tải ném một quả cầu theo phương thẳng đứng. Ta xét phương thẳng đứng. Ta xét ba trường hợp: ba trường hợp: • Xe tải đứng yên Xe tải đứng yên • Quan sát viên 1 đứng trên xe Quan sát viên 1 đứng trên xe tải thấy quả cầu chuyển tải thấy quả cầu chuyển động theo quỹ đạo thẳng động theo quỹ đạo thẳng đứng đứng • Quan sát viên 2 đứng yên Quan sát viên 2 đứng yên trên mặt đất thấy hiện tượng trên mặt đất thấy hiện tượng cũng giống như vậy cũng giống như vậy Ví dụ 4 4 • Xe tải chuyển động Xe tải chuyển động • Quan sát viên 2 đứng trên Quan sát viên 2 đứng trên xe tải sẽ thấy hiện tượng xe tải sẽ thấy hiện tượng không thay đổi không thay đổi • Quan sát viên 1 đứng yên Quan sát viên 1 đứng yên trên trên mặt đất sẽ thấy: trên trên mặt đất sẽ thấy: • Quỹ đạo của quả cầu có Quỹ đạo của quả cầu có dạng parabol dạng parabol • Vận tốc quả cầu cùng Vận tốc quả cầu cùng chiều và có độ lớn bằng chiều và có độ lớn bằng với vận tốc chuyển với vận tốc chuyển động của xe tải động của xe tải 5 5 Kết luận Kết luận • Hai hiện tượng cơ học diễn ra như nhau trong hai hệ quy chiếu gắn với hai quan sát viên • Cùng một hiện tượng cơ học nhưng quan sát thấy khác nhau là do chuyển động tương đối của hệ quy chiếu này so với hệ quy chiếu kia 6 6 NGUYÊN LÝ TƯƠNG ĐỐI GALILEO NGUYÊN LÝ TƯƠNG ĐỐI GALILEO • Mọi hiện tượng cơ học đều diễn ra như nhau trong mọi Mọi hiện tượng cơ học đều diễn ra như nhau trong mọi hệ qui chiếu quán tính hệ qui chiếu quán tính • Phát biểu khác Phát biểu khác • Không thể dùng các thí nghiệm cơ học trong nội bộ một hệ quán tính để xét xem nó đứng yên hay chuyển động thẳng đều so với một hệ quán tính khác 7 7 Phép biến đổi tọa độ Galileo Phép biến đổi tọa độ Galileo • Một biến cố S có tọa độ trong hệ K là ( Một biến cố S có tọa độ trong hệ K là ( x x , , y y , , z z , , t t ) ) • Trong hệ K’ biến cố S có tọa độ là ( Trong hệ K’ biến cố S có tọa độ là ( x x ’, ’, y y ’, ’, z z ’, ’, t t ’) ’) • Công thức biến đổi Galileo Công thức biến đổi Galileo x x ’ = ’ = x x – – vt vt y y ’ = ’ = y y z z ’ = ’ = z z t t ’ = ’ = t t • Thời gian trong cơ học cổ điển là bất biến và chung nhất trong mọi hệ quy chiếu 8 8 [...]... các bước thí nghiệm  Nêu nhận xét  Kết luận 15 Thí nghiệm Michelson-Morley • Hình vẽ là sơ đồ giao thoa kế Michelson • Đặt nhánh M0 M2 trùng phương với vận tốc Trái Đất trong vũ trụ và quan sát hình ảnh các vân giao thoa • Quay toàn bộ dụng cụ một góc bằng 900 và quan sát sự dịch chuyển các vân giao thoa 16  Từ năm 1897, các thiết bị được cải tiến để phát hiện độ dịch chuyển vào khoảng vài phần trăm... phát hiện độ dịch chuyển vào khoảng vài phần trăm vân, cho phép phát hiện gió ether có vận tốc vào khoảng 3 km/s 17 Kết quả thí nghiệm Michelson-Morley • Không phát hiện sự dịch chuyển của các vân giao thoa • Không phát hiện ra gió ether • Ánh sáng là sóng điện từ truyền đi không cần môi trường • Vận tốc ánh sáng không đổi trong mọi hệ quy chiếu quán tính • Giả thuyết ether vũ trụ bị gạt bỏ 18 GIỚI HẠN . Michelson-Morley Thí nghiệm Michelson-Morley • Hình vẽ là sơ đồ giao thoa kế Hình vẽ là sơ đồ giao thoa kế Michelson Michelson • Đặt n Đặt n hánh M hánh M 0 0 M. Trái Đất trong vũ trụ và và quan sát hình ảnh các vân giao thoa quan sát hình ảnh các vân giao thoa • Quay toàn bộ dụng cụ một góc Quay toàn bộ dụng cụ một