Předmět Speciální teorie relativity (UF / 1U300)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu UF / 1U300 - Speciální teorie relativity, Filozoficko-přírodovědecká fakulta, Slezská univerzita v Opavě (SU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

Rekapitulace newtonovské mechaniky. Souřadnicové soustavy, absolutní čas a absolutní vzdálenost; inerciální systém; Newtonovy pohybové rovnice, hmotnost; Galileiho princip relativity, Galileiho transformace a kovariance Newtonových pohybových rovnic vůči nim, actio in distans; narušení Galileiho principu relativity elektromagnetickými jevy, nekovariance Maxwellových rovnic vůči Galileiho transformacím; éter, pokusy o zjištění pohybu Slunce a Země vůči éteru, aberace stálic, pokus Römerova typu, Michelsonův pokus, Kennedyho-Thorndikeův pokus; Machův princip.Postuláty speciální teorie relativity. Inerciální systém, Einsteinův princip relativity, princip univerzálnosti rychlosti světla; synchronizace hodin, relativnost současnosti, definice délky, dilatace času a její experimentální důkazy, kontrakce délek.Kinematika speciální teorie relativity. Lorentzova transformace; speciální Lorentzova grupa; transformace složek rychlosti a zrychlení; interval a absolutní oblasti prostoročasu, kauzalita; Lorentzova transformace pro libovolný směr rychlosti (boost) a její vlastnosti; infinitezimální Lorentzova transformace; Thomasova precese.Minkowskiho prostoročas. Geometrická interpretace speciální Lorentzovy transformace; světočáry, světová trubice; plochy a nadplochy v prostoročase; obecná Lorentzova grupa a její podgrupy; tenzory v Minkowskiho prostoročase; metrický tenzor; transformační vlastnosti tenzoru; 4-rychlost a 4-zrychlení; integrování v Minkowského prostoročase.Relativistická mechanika a elektrodynamika. Akční funkce a lagrangián (hustota lagrangiánu) systému { elektromagnetické pole + elektrické náboje }, Maxwellovy rovnice a pohybová rovnice nábojev elektromagnetickém poli; hmotnost, energie a hybnost, 4-hybnost; síla, 4-síla, Lorentzova 4-síla; rovnoměrné zrychlený pohyb; srážky částic; Comptonův jev; vztah mezi hmotností, energií a hybností; tenzor energie-hybnosti; základy relativistické hydrodynamiky; relativistický Ciolkovského vzorec. 4-vektor proudové hustoty, 4-potenciál, 4-tenzor elektromagnetického pole, zápis Maxwellových rovnic do kovariantní formy; pohyb nabité částice ve vnějším elektromagnetickém poli; invarianty elektromagnetického pole; rovinná elektromagnetická vlna, vlnový 4-vektor; Dopplerův jev a aberace; optický vzhled relativistickou rychlostí se pohybujících objektů.Aktuální informace a doplňková literatura jsou na webové stránce předmětu:

Získané způsobilosti

Student se seznámí se základy speciální teorie relativity na úrovni, která mu zajistí nezbytné znalosti pro studium navazujících teoretických předmětů.

Literatura

Hledík S. Webové stránky předmětu. Rindler, W. Essential Relativity. Landau, L. D., Lifšic, E. M. Teoretičeskaja fizika II. Teorija polja. Nauka, Moskva, 1973.

Požadavky

Minimálně 80% účast na cvičeních, úspěšná zápočtová písemka. Zkouška je písemná (tři úlohy) a ústní.Další podrobnosti jsou uvedeny na webové stránce výuky (link v sekci "Obsah").

Garant

RNDr. Pavel BAKALA, Ph.D.

Vyučující

RNDr. Pavel BAKALA, Ph.D.Mgr. Martin BLASCHKE