Předmět Speciální teorie relativity (KFY / STREP)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KFY / STREP - Speciální teorie relativity, Přírodovědecká fakulta, Ostravská univerzita v Ostravě (OU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

1. Úvod do problematikyHistorické poznámky, vývoj fyziky v 19. století. Aberace světla. Strhovací experimenty.2. Lorentzova transformaceMichelson-Morleyovův pokus. Postuláty speciální teorie relativity. Lorentzova transformace, inverzní a obecná Lorentzova transformace. Vztah ke Galileově transformaci. Relativita času a prostoru.3. Důsledky Lorenzovy transformaceDilatace času, kontrakce délky. Relativistické skládání rychlostí. Relativnost současnosti, princip kauzality, maximální rychlost signálu. Následné události. Relativistický výklad aberace světla hvězd a Michelson-Morleyovův pokusu.4. Minkowského prostoročasČtyřvektory, prostoro časový interval, vlastní čas, čtyřrychlost. Geometrické znázornění Minkowského prostoročasu.5. Relativistická dynamikaInvariance fyzikálních zákonů, kovariantní rovnice. Pohybová rovnice částice, Minkowského síla. Čtyřhybnost, čtyřvektor energie-hybnosti. Síla v relativistické mechanice a její transformace. Klidová hmotnost a rychlost částice.6. Srážky částicDokonale nepružná a dokonale pružná srážka částic. Rozpad částice. Comptonův jev, Čerenkovovo záření.7. Některé důsledky speciální teorie relativityDopplerův jev. Rovnoměrně zrychlený pohyb, pohyb nabité částice v homogenním magnetickém poli.8. Relativistická elektrodynamikaTransformace základních rovnic elektromagnetického pole do Minkowského časoprostoru. Transformace hustoty náboje, tenzor energie a hybnosti.9. Relativistická termodynamikaInvariantní zápis termodynamických principů. Transformace tepla, teploty a entropie Nemechanické procesy.10. Pozorovaný tvar těles ve speciální teorii relativityPozorování tyče, pozorování tělesa.11. Několik slov o obecné teorii relativity.Princip ekvivalence gravitační a setrvačné hmotnosti, princip lokální ekvivalence pole gravitačních a setrvačných sil, geometrické vlastnosti prostoru, Riemannova geometrie, Einsteinova rovnice gravitačního pole, obecný princip relativity.12. Černé díryHistorické poznámky, zakřivení prostoru, Schwarzschildův poloměr. Gravitační vlny, ergosféra, slapové síly, Hawkingův jev. Černé díry a galaxie13. Vývoj vesmíruVelký třesk, rozpínání vesmíru, reliktní záření, skrytá hmotnost, problém neutrina. Uzavřený nebo otevřený vesmír.

Získané způsobilosti

Orientuje se v teoriích Galileiho a Einsteinova speciálního principu relativity. Osvojuje si pojmy: postulát konstantní rychlosti světla, Lorentzova transformace, relativistická kinematika, geometrie prostoročasu, relativnost současnosti bodových událostí a princip hauzality. Chápe invariantnost fyzikálních zákonů. Zná zákonitosti experimentálního ověření platnosti speciální teorie relativity.

Literatura

Dvořák, D. Úvod do speciální teorie relativity, učební text. Ostrava, 2009. KUCHAŘ, K. Základy obecné teorie relativity. Praha, 1968. VOTRUBA, V. Základy speciální teorie relativity. Praha, 1972. KVASNICA, J., aj. Mechanika. Praha, 1988. Online katalogy knihoven. BRDIČKA, M., HLADÍK, A. Teoretická mechanika. Praha, 1987. NOVIKOV, I. Černé díry vesmír. Praha, 1989. FEYNMAN, R., P., aj. Feynmanove prednášky z fyziky. Díl 1, 5. Bratislava, 1980. HALLIDAY, D., aj. Fyzika. Část 4. Praha, 2000. ISBN 81-7196-213-9.SMÉKAL, P. Teorie relativity, Skriptum PFO. Ostrava, 1985. HORSKÝ, J. Úvod do teorie relativity. Praha, 1975.

Požadavky

Přehledná znalost pojmů a veličin v intencích anotace předmětu a vybraná odvození.Přehledná znalost mechanických veličin a pojmů v rozsahu předmětu KFY/MECHP. Základní znalosti diferenciálního počtu.

Garant

doc. RNDr. Dalibor Dvořák, CSc.

Vyučující

doc. RNDr. Dalibor Dvořák, CSc.