Физика механика лекции и вопросы / OF1_10_Osnovy_relyativistskoy_mekhaniki_mini

1.10.11. Связь между полной энергиейнергией и импульсом релятивистской частицычастицы

Полная энергия

(Total energy)

Кинетическая энергия (работа, которую необходимо совершить чтобы разогнать частицу до скорости v)

E0 = mc02 – энергия покоя

E2 = m2c04 + (pc0)2

Экспериментальное обоснование СТО

•1971 г. Хафель, Китинг: замедление цезиевых часов,

установленных на реактивных самолетах tтеор (СТО) = (40 ± 23) нс, tэксп = 59 нс.

•1974 г. ЦЕРН: движение µ-мезонов (время жизни 2,2 мкс) в ускорителе по круговой орбите r = 5 м: tтеор (СТО) = 26,4 мкс, tэксп = (26,37 ± 0,05) мкс.

•2002 г. Германия: Независимость скорости света от направления распространения (стоячая волна в полости кристалла сапфира, охлаждённого до 4,3 К, Phys. Rev. Lett. (2002))

•Расчёт энергетического выхода ядерных реакций

•Возрастание импульса элементарных частиц в ускорителях (поправки при расчёте величины напряжённости магнитного поля)

Теория гравитации Эйнштейна (ОТО)

(General relativity)

Основная идея – геометрические свойства реального физического пространства– времени соответствуют не геометрии Евклида, а геометрии Римана. Отклонения геометрических свойств от евклидовых проявляется как поле тяготения.

Следствия, (проверяемые в экспериментах) -

•отклонение светового луча в гравитационном поле

•замедление времени в гравитационном поле

•гравитационное красное смещение

Подтверждение ОТО

2003 г., Германия:

Излучение движущихся и покоящихся ионов лития, изменение частоты, связанное с замедлением времени (4 раза превосходит точность предшествующих экспериментов) (Physics News Update, No. 655)

2001 г.:

Пульсар J0437-4715 , образующий двойную систему с белым карликом, (450 с. л. от Земли). Изученный эффект задержки радиоимпульсов находится в точном согласии с предсказаниями ОТО

(Nature (2001)

2003 г.:

Система двойного пульсара под названием PSR J0737-3039A – задержка времени прохождения света 90 мкс

(точность 99,95% )

☺

On-Line тестированиее

www.i-exam.ru/index.html Key:

152865tt633

или

152892tt686

Темы следующего занятия

2.1.1.Колебания

2.1.2.Смещение и амплитуда

2.1.3.Период и частота

2.1.4.Фаза колебания

2.1.5.Периодические и гармонические колебания

2.1.6.Линейный осциллятор и его дифференциальное уравнение

2.1.7.Энергия гармонического колебания

2.1.8.Сложение гармонических колебаний

2.1.9.Разложение сложных колебаний. Гармонический спектр сложного колебания

2.1.10.Математический и физический маятники

2.1.11.Собственные колебания математического и физического маятников

2.1.12.Затухающие колебания

2.1.13.Вынужденные колебания

2.1.14.Резонанс

2.1.15.Колебательный контур

Учебники по колебаниям и волнамолнам

•Трофимова Т.И. Курс физики: Учеб. пособие для вузов. – Изд. 9-е, перераб. и доп. – М.: Издательский центр « Академия», 2004. – 560 с.

•Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики. Том I. Механика, молекулярная физика, колебания и волны. – Изд. 5-е. – М.: Наука. Гл.

ред. физ.-мат. лит., 1972. – 340 с., ил.

•Бармасов А.В., Холмогоров В.Е. Курс общей физики для природопользователей. Колебания и волны: Учеб. пособие / Под ред.

А.П. Бобровского. – СПб.: БХВ-Петербург, 2008 и 2012. – 256 с.

•Савельев И.В. Курс общей физики: Учебное пособие. В 3-х тт. Т. 2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика. – 4-е изд., стер. – СПб.: Издательство « Лань», 2005. – 496 с.: ил. – (Учебники для вузов. Специальная литература).

•Сивухин Д.В. Общий курс физики. – М.: Наука, 1990, тт. 1-5.

•Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. 3. Излучение. Волны. Кванты. 4. Кинетика. Теплота. Звук. – М.: Мир, 1976.

– 496 с.