Постулаты теории относительности



Цель урока: формировать в представлении учащихся, что постулат – это основное положении теории, которое не может быть логически доказанным, но является результатом обобщения опытных фактов.

Ход урока

1. Проверка домашнего задания методом фронтальной беседы

А) К чему привела попытка распространить принцип относительности Галилея на электромагнитные явления?

Б) Закон сложения скоростей в механике можно применить к скоростям распространения электромагнитных волн?

В) Какие способы появились для выхода из создавшейся



ситуации?

Г) Почему отказались от первых двух решений проблемы, хотя их решали известные всему миру ученые: Х. Лоренц и Г. Герц?

Д) Кто развивал третий способ решения проблемы и в чем он заключался?

2.Изучение нового материала

1. Постулат в физике соответствует аксиоме в математике. Два постулата лежат в основе

теории относительности.

2. Для объяснения опытов, не обнаруживших движение Земли относительно эфира, делались разные предположения, пытаясь понять почему не находится преимущественная система отсчета, которой не было, как выяснили потом.

3. Эйнштейн решал данную проблему,

не пытаясь найти различие между инерциальными системами. Он считал, что все инерциальные системы равноправны не только для механических, но и электромагнитных явлений. Нет разницы между равномерным и прямолинейным движением и состоянием покоя.

4. Главный постулат теории Эйнштейна – это принцип относительности: все процессы природы протекают одинаково во всех инерциальных системах отсчета.

Этот закон позволил распространить принцип относительности механики на электромагнитные, да и вообще на все законы природы.

5. Второй постулат теории относительности гласит: скорость света в вакууме одинакова для всех инерциальных систем отсчета. Она не зависит ни от скорости источника, ни от скорости приемника светового сигнала.

6. Из постулатов теории относительности вытекает: скорость света имеет особое положение;

скорость света в вакууме является предельно возможной скоростью передачи взаимодействий в природе.

7. Большая научная смелость нужна была Эйнштейну, чтобы опубликовать постулаты, которые противоречили представлениям о пространстве и времени.

8. Рассмотрим инерциальные системы К и К₁, которые движутся друг относительно друга

со скоростью Ѵ̄, когда начала координат совпадают, происходит вспышка света.

Обозначим: Ѵ·t – смещение систем относительно друг друга за время – t; c·t – радиус сферической поверхности.

Системы К и К₁ – равноправны, имеют одинаковую скорость.

Один наблюдатель связан с системой К и центр сферы для него расположен в точке О.

Для второго наблюдателя, который связан с системой К₁ центр сферы будет находиться в точке О₁. Постулаты относительности приводят к противоречию, так как одна и та же сферическая поверхность не может иметь центры в О и О₁. Но это противоречие связано лишь с классическими представлении о пространстве и времени, которые при скоростях близких к скорости света – несправедливы.

Закрепления изученного материала

1. В основе теории относительности лежат два постулата, сформулируйте их.

2. Принцип относительности в механике отличается от принципа относительности в электродинамике?

3. Элементарная частица нейтрино движется со скоростью света – с. Наблюдатель движется, навстречу нейтрино, со скоростью Ѵ. Какова скорость нейтрино относительно наблюдателя?

Скорость нейтрино так и будет равна скорости света – с.

Подведем итоги урока.

Домашнее задание: § 76, повт. §75, из упр. 11 № 1.



Постулаты теории относительности