III.3 Transformacja Lorentza prędkości i przyspieszenia. Efekt Dopplera

Podobne dokumenty
Fizyka 1- Mechanika. Wykład 2 12.X Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów

Wykład 6 Dyfrakcja Fresnela i Fraunhofera

Struktura energetyczna ciał stałych-cd. Fizyka II dla Elektroniki, lato

V.6.6 Pęd i energia przy prędkościach bliskich c. Zastosowania

WYZNACZANIE OGNISKOWEJ SOCZEWEK CIENKICH ZA POMOCĄ ŁAWY OPTYCZNEJ

ANEMOMETRIA LASEROWA

a) b) Rys Schemat ideowo-konstrukcyjny układu do przykładu 6.1 a) i jego schemat blokowy

Szkice rozwiązań zadań zawody rejonowe 2019

4. RACHUNEK WEKTOROWY

MECHANIKA. Podstawy kinematyki Zasady dynamiki. Zasada zachowania pędu Zasada zachowania energii Ruch harmoniczny i falowy

Ruch unoszenia, względny i bezwzględny

Wykład 30 Szczególne przekształcenie Lorentza

G i m n a z j a l i s t ó w

NAJWAŻNIEJSZE WZORY. Pozostałe miary ruchu wyrażone przez miary ruchu obrotowego: wektor prędkości v = ω r wektor przyspieszenia stycznego a s

Wektory [ ] Oczywiście wektor w przestrzeni trójwymiarowej wektor będzie miał trzy współrzędne. B (x B. , y B. α A (x A, y A ) to jest wektor

IX. Podsumowanie. Egzamin

Regionalne Koło Matematyczne

Równania i nierówności kwadratowe z jedną niewiadomą

WEKTORY skalary wektory W ogólnym przypadku, aby określić wektor, należy znać:

Pierwiastek z liczby zespolonej

symbol dodatkowy element graficzny kolorystyka typografia

WEKTORY skalary wektory W ogólnym przypadku, aby określić wektor, należy znać:

Mechanika relatywistyczna

Dla danego czynnika termodynamicznego i dla określonej przemiany ciepło właściwe w ogólności zależy od dwóch niezależnych

Mechanika relatywistyczna Wykład 13

III.1 Ruch względny. III.1 Obserwacja położenia z dwóch różnych układów odniesienia. Pchnięcia (boosts) i obroty.metoda radarowa. Wykres Minkowskiego

Przykład 6.2. Płaski stan naprężenia. Płaski stan odkształcenia.

a a a b M. Przybycień Matematyczne Metody Fizyki I

Wektor kolumnowy m wymiarowy macierz prostokątna o wymiarze n=1 Wektor wierszowy n wymiarowy macierz prostokątna o wymiarze m=1

Redukcja układów sił działających na bryły sztywne

Realizacje zmiennych są niezależne, co sprawia, że ciąg jest ciągiem niezależnych zmiennych losowych,

Całki niewłaściwe. Rozdział Wprowadzenie Całki niewłaściwe I rodzaju

Czarnodziurowy Wszechświat a dwu-potencjalność pola grawitacyjnego

dr inż. Zbigniew Szklarski

Wprowadzenie: Do czego służą wektory?

Twierdzenie sinusów i cosinusów

dr inż. Zbigniew Szklarski

WYZNACZNIKI. . Gdybyśmy rozważali układ dwóch równań liniowych, powiedzmy: Takie układy w matematyce nazywa się macierzami. Przyjmijmy definicję:

cz. 2 dr inż. Zbigniew Szklarski

Elementy mechaniki relatywistycznej

WYZNACZANIE STAŁEJ RÓWNOWAGI KWASOWO ZASADOWEJ W ROZTWORACH WODNYCH

Roztwory rzeczywiste (1) Roztwory rzeczywiste (2) Funkcje nadmiarowe. Również w temp. 298,15K, ale dla CCl 4 (A) i CH 3 OH (B).

2. Funktory TTL cz.2

Mechanika relatywistyczna Wykład 15

Maciej Grzesiak. Iloczyn skalarny. 1. Iloczyn skalarny wektorów na płaszczyźnie i w przestrzeni. a b = a b cos ϕ. j) (b x. i + b y

Aby opisać strukturę krystaliczną, konieczne jest określenie jej części składowych: sieci przestrzennej oraz bazy atomowej.

Metody Lagrange a i Hamiltona w Mechanice

MATeMAtyka 3 inf. Przedmiotowy system oceniania wraz z określeniem wymagań edukacyjnych. Zakres podstawowy i rozszerzony. Dorota Ponczek, Karolina Wej

H. Dąbrowski, W. Rożek Próbna matura, grudzień 2014 r. CKE poziom rozszerzony 1. Zadanie 15 różne sposoby jego rozwiązania

Wykład 2. Funkcja logarytmiczna. Definicja logarytmu: Własności logarytmu: Logarytm naturalny: Funkcje trygonometryczne

Zastosowanie multimetrów cyfrowych do pomiaru podstawowych wielkości elektrycznych

FUNKCJA KWADRATOWA. RÓWNANIA I NIERÓWNOŚCI DRUGIEGO STOPNIA.

Mechanika kwantowa. Mechanika kwantowa. dx dy dz. Jak opisać atom wodoru? Jak opisać inne cząsteczki? Równanie Schrödingera. zasada zachowania energii

III.2 Transformacja Lorentza położenia i czasu.

TEORIA PŁYT I POWŁOK (KIRCHHOFFA-LOVE)

Parada nierówności. Marcin Fryz. 15 czerwca a + b 2. ab 2. a + b + c. 3 abc. (2)

Zapis wskaźnikowy i umowa sumacyjna

Twierdzenie sinusów i cosinusów

Sieć odwrotna. Fale i funkcje okresowe

3. Rozkład macierzy według wartości szczególnych

ZADANIA OTWARTE. Są więc takie same. Trzeba jeszcze pokazać, że wynoszą one 2b, gdyż taka jest długość krawędzi dwudziestościanu.

2. FUNKCJE WYMIERNE Poziom (K) lub (P)

Pierwiastek z liczby zespolonej

XI. Rachunek całkowy funkcji wielu zmiennych. 1. Całka podwójna Całka podwójna po prostokącie. Oznaczenia:

LISTA02: Projektowanie układów drugiego rzędu Przygotowanie: 1. Jakie własności ma równanie 2-ego rzędu & x &+ bx&

mgh. Praca ta jest zmagazynowana w postaci energii potencjalnej,

Fizyka. Kurs przygotowawczy. na studia inżynierskie. mgr Kamila Haule

O RELACJACH MIĘDZY GRUPĄ OBROTÓW, A GRUPĄ PERMUTACJI

ZASTOSOWANIE RÓWNANIA NASGRO DO OPISU KRZYWYCH PROPAGACYJI PĘKNIĘĆ ZMĘCZENIOWYCH

Notatki do tematu Metody poszukiwania rozwiązań jednokryterialnych problemów decyzyjnych metody dla zagadnień liniowego programowania matematycznego

N(0, 1) ) = φ( 0, 3) = 1 φ(0, 3) = 1 0, 6179 = 0, 3821 < t α 1 e t dt α > 0. f g = fg. f = e t f = e t. U nas: g = t α 1 g = (α 1)t α 2

Translacja jako operacja symetrii. Wybór komórki elementarnej wg A. Bravais, połowa XIX wieku wybieramy komórkę. Symetria sieci translacyjnej

Modelowanie i obliczenia techniczne. Metody numeryczne w modelowaniu: Różniczkowanie i całkowanie numeryczne

Rys Wyrównanie spostrzeżeń zawarunkowanych jednakowo dokładnych C. KRAKOWIANY

Wyznacznik macierzy. - wyznacznik macierzy A

< f g = fg. f = e t f = e t. U nas: e t (α 1)t α 2 dt = 0 + (α 1)Γ(α 1)

Obliczenia w roztworach

III.4 Ruch względny w przybliżeniu nierelatywistycznym. Obroty.

KRYTERIA OCENIANIA ODPOWIEDZI Próbna Matura z OPERONEM. Fizyka i astronomia Poziom rozszerzony

Wartość bezwzględna. Proste równania i nierówności.

Propozycja przedmiotowego systemu oceniania wraz z określeniem wymagań edukacyjnych (zakres podstawowy)

Metoda List łańcuchowych

Elementy szczególnej teorii względności

Szczególna i ogólna teoria względności (wybrane zagadnienia)

PODSTAWY BAZ DANYCH Wykład 3 2. Pojęcie Relacyjnej Bazy Danych

V.6 Pęd i energia przy prędkościach bliskich c

Macierze substytucji. PAM - Point Accepted Mutations Margaret Dayhoff Macierze substytucji zależna od prawdopodobieństwa mutacji











Wymagania edukacyjne matematyka klasa 2 zakres podstawowy 1. SUMY ALGEBRAICZNE

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI DLA KLASY VIII w roku szkolnym 2015/2016

Wykªad 8. Pochodna kierunkowa.

Transkrypt:

r. kd. 5/ 6 III.3 Trnsformj Lorentz prędkośi i przyspieszeni. Efekt Doppler Trnsformj prędkośi Trnsformj przyspieszeni Efekt Doppler Jn Królikowski Fizyk IBC

r. kd. 5/ 6 Trnsformj prędkośi Bdmy ruh punktu mterilnego P w dwóh UO: U i U. Aby znleźć wektor prędkośi obj obserwtorzy różnizkują wektory położeni odpowiednio po t i t : ( d ) ( dt βd) r i r dr drʹ v = ; v = dt dtʹ le: dr = γ β t,dy,dz dt = γ U z y U y (r, t) P (r', t') z V V ; = β= γ β Jn Królikowski Fizyk IBC

r. kd. 5/ 6 d.. Ostteznie dostjemy: v = v = v / γ v v V y V v y z γ z v v / Uwg: skłdowe prędkośi punktu prostopdłe do V (prędkośi boostu) tkże się trnsformują reltywistyznie Jn Królikowski Fizyk IBC 3

Nieh punkt P porusz się z prędkośią v = w ukłdzie U... r. kd. 5/ 6 Stosują wzory n trnsformję prędkośi przekonujemy się, że obserwtor O tkże obserwuje prędkość tego punktu: V V v = = = V V Wzory n trnsformje prędkośi zhowują wię jko prędkość grnizną we wszystkih UO. Jn Królikowski Fizyk IBC 4

r. kd. 5/ 6 W przybliżeniu niereltywistyznym... Gdy v β ; γ ; Dostjemy wyrżenie n trnsformję prędkośi Glileusz: v v V = v y v z Jn Królikowski Fizyk IBC 5

Jn Królikowski Fizyk IBC 6 r. kd. 5/ 6 Trnsformj skłdowyh przyspieszeni Różnizkują wyrżeni n prędkość w obu ukłdh otrzymujemy nstępująe wyrżeni: 3 3 y y z z Vv Vv Vv v V / Vv v V / Vv y z γ = = γ γ + + Podobnie jk dl trnsformji prędkośi, skłdowe przyspieszeni prostopdłe do boostu tkże się trnsformują.

r. kd. 5/ 6 W przybliżeniu niereltywistyznym... Gdy Dostjemy: v β ; γ ; = Przyspieszenie jest niezmiennikiem trnsformji Glileusz Jn Królikowski Fizyk IBC 7

Przyspieszenie trnsformuje się w sposób skomplikowny... Boost lorentzowski: Modyfikuje skłdową położeni równoległą do boostu, nie zmieni skłdowyh prostopdłyh, Modyfikuje wszystkie skłdowe prędkośi, Modyfikuje wszystkie trzy skłdowe przyspieszeni. r. kd. 5/ 6 Przypuśćmy, że w U prędkość m tyko skłdową v różną od zer. Wektor v m też tylko jedną skłdową v różną od zer. Przypuśćmy, że w U przyspieszenie m tylko jedną skłdową różną od zer. Wektor m trzy niezerowe skłdowe. Jn Królikowski Fizyk IBC 8

r. kd. 5/ 6 Efekt Doppler dl fli elektromgnetyznej Efekt Doppler jest to zmin długośi (zęstośi) fli związn z ruhem obserwtor. Poniewż fle elektromgnetyzne zwsze poruszją się reltywistyznie z prędkośią będziemy dl nih musieli stosowć wzory reltywistyzne. Dl innyh fl, np.dźwiękowyh, ih prędkość jest znznie mniejsz od i stosujemy wzory niereltywistyzne. Rozwżymy fle e-m ( lub dzwiękowe) poruszjąe się równolegle do wektor prędkośi względnej V. Przypdek brdziej ogólny- źródło fl e-m m prędkość skierowną pod pewnym kątem do kierunku obserwji jest trudniejszy. Przedyskutujemy go w Cz. V wykłdu. Jn Królikowski Fizyk IBC 9

Efekt Doppler dl fli elektromgnetyznej d. T =λ =ν=ν T r. kd. 5/ 6 Wykres Minkowskiego w U, pokzuje sytuję obserwtor O, który mierzy w swoim ukłdzie: ( ) T = γ +β T ( ) ν=ν / γ +β= λ=λγ β ν + β ( +β=λ ) ( ) +β + β +... O i O posługują się metodą rdrową Jn Królikowski Fizyk IBC

r. kd. 5/ 6 W przypdku niereltywistyznym, młej prędkośi V Dl fl świetlnyh λ =λ γ ( +β ) =λ ( +β ) + β + λ +β... ( ) Dl fl rozhodząyh się w ośrodku związnym zobs. O z prędkośią v drg >>V zhodzi: Obserwtor O stosuje tr. Glileusz: drg drg λν = v ; λ=v T Jn Królikowski Fizyk IBC drg v = v V le Tʹ=T i dostjemy V V λ =v drgtʹ = ( vdrg V) T= vdrgt =λ v v ν ν= V v drg drg drg drg

r. kd. 5/ 6 Poprzezny efekt Doppler Antyypują wyniki, które otrzymmy w z. V podmy tu wzór określjąy zleżność zęstośi w zleżnośi od kąt θ miedzy wektorem prędkośi względnej V źródł O fli e m i kierunkiem obserwji przez obserwtor O: ( ) ν=ν / γ +βosθ Z tego wzoru wynik, że możn zobserwowć zminę zęstośi również wtedy gdy źródło porusz się prostopdle do obserwtor: ν =ν/ γ Ten słby efekt poprzezny zobserwowno doświdzlnie dopiero w 937 roku. O O ϑ V Jn Królikowski Fizyk IBC