PředmětyPředměty(verze: 845)
Předmět, akademický rok 2018/2019
   Přihlásit přes CAS
Teorie relativity - NUFY097
Anglický název: Theory of Relativity
Zajišťuje: Katedra didaktiky fyziky (32-KDF)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2014
Semestr: letní
E-Kredity: 2
Rozsah, examinace: letní s.:2/0 Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Garant: doc. RNDr. Leoš Dvořák, CSc.
Kategorizace předmětu: Fyzika > Učitelství fyziky
Anotace -
Poslední úprava: T_KDF (14.05.2012)
Přednáška poskytující "vysokoškolský nadhled nad středoškolskou problematikou" speciální teorie relativity: vlastnosti prostoru a času, cesta k STR, relativistická kinematika a dynamika, optické jevy, Minkowského prostoročas, čtyřrozměrný formalismus.
Cíl předmětu -
Poslední úprava: T_KVOF (28.03.2008)

Přednáška poskytující "vysokoškolský nadhled nad středoškolskou

problematikou" speciální teorie relativity: vlastnosti prostoru a času,

cesta k STR, relativistická kinematika a dynamika, optické jevy,

Minkowského prostoročas, čtyřrozměrný formalismus.

Literatura
Poslední úprava: doc. RNDr. Leoš Dvořák, CSc. (06.10.2017)

Votruba V.: Základy speciální teorie relativity. Academia, Praha 1969 a 1977. (vybrané kapitoly)

Horský J.:Úvod do teorie relativity. SNTL, Praha 1975. (kap.1-5)

Bartuška K.: Kapitoly ze speciální teorie relativity. SPN, Praha 1989

Dvořák L.: Prozatimní učební text (část) k přednášce NUFY097 pro posluchače oboru Fyzika zaměřená na vzdělávání. Dostupné na webu na adrese http://kdf.mff.cuni.cz/vyuka/TeorieRelativity/.

Doplňková literatura:

Horský J., Novotný J., Štefaník M.: Mechanika ve fyzice, Academia, Praha, 2001

Metody výuky
Poslední úprava: T_KVOF (28.03.2008)

přednáška

Požadavky ke zkoušce
Poslední úprava: doc. RNDr. Leoš Dvořák, CSc. (06.10.2017)

Ústní zkouška (z probrané látky dle sylabu). Jsou možné 2 opravné termíny.

Sylabus -
Poslední úprava: T_KDF (14.05.2012)
Nástin východisek STR a některých jejich důsledků:
Obecné vlastnosti prostoru a času. Vztažné soustavy souřadnic. Inerciální soustavy souřadnic.Princip relativity. Princip konstantní rychlosti světla. Základní kinematické důsledky a problémy s jejich interpretací.

Princip relativity v klasické fyzice:
Základní zákony klasické mechaniky. Absolutní prostor, absolutní čas. Galileiho transformace, klasický princip relativity. Éter jako absolutní vztažná soustava. Pokusy o ověřování důsledků éterové teorie: aberace světla, Fizeau, Hoek, Michelson, Kennedy a Thorndike. Lorentzův pokus o vysvětlení výsledku. Vyvrácení balistické teorie světla.

Relativistická kinematika:
Speciální princip relativity a jeho heuristická cena. Měření prostoru a času, synchronizace hodin. Princip konstantní rychlosti světla. Lorentzova transformace - odvození a důsledky: kontrakce délek (vysvětlení z hlediska S i S'), dilatace času, relativita současnosti, skládání rychlostí. Vysvětlení pokusů v rámci teorie relativity. Nadsvětelné rychlosti a kauzalita. Paradoxy relativistické kinematiky. Experimentální ověření a aplikace relativistické kinematiky.

Relativistická dynamika:
Relativistická a klidová hmotnost, relativistická hybnost. (Včetně odvození vztahu pro relativistickou hmotnost.) Relativistická pohybová rovnice a její řešení v jednoduchých případech: nabitá částice v homogenním elektrickém poli a v homogenním magnetickém poli; srážky. Ekvivalence hmotnosti a energie. Experimentální ověření a aplikace relativistické dynamiky.

Elektrodynamika a optika:
Maxwellovy rovnice a Lorentzova transformace. Dopplerův jev. Optický vzhled relativistických objektů. Zdánlivé nadsvětelné rychlosti kvazarů.

Minkowského prostoročas:
Prostoročasové diagramy. Světočáry, nadplochy, světelné kužele. Čtyřinterval. Obecná Lorentzova transformace. Základní myšlenka čtyřrozměrného formalismu STR.

Studijní opory
Poslední úprava: doc. RNDr. Leoš Dvořák, CSc. (06.10.2017)

Dvořák L.: Prozatimní učební text (část) k přednášce NUFY097 pro posluchače oboru Fyzika zaměřená na vzdělávání. Dostupné na webu na adrese http://kdf.mff.cuni.cz/vyuka/TeorieRelativity/.

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK