Europagymnasium "Walther
              Rathenau" Bitterfeld

Die spezielle Relativitätstheorie (SRT)

Einstein Jahr 2005

Seminarreihe: "Raum, Zeit, Materie - Elemente der Relativitätstheorie"

 

Ziel:


Erarbeitung der wesentlichen wissenschaftlichen Inhalte und deren mathematischer Beschreibungen zu den entsprechenden physikalischen Phänomenen anhand von Seminarthemen.


Inhaltliche Schwerpunkte

Wiederholung der klassischen Vorstellungen
  • Inertialsystem, beschleunigtes Bezugssystem
  • Gallilei-Transformation
  • Newtonsche Mechanik. Absoluter Raum, absolute Zeit
Widersprüche der klassischen Vorstellung zu den experimentellen Befunden
  • Michelson-Experiment
Grundprinzipien der Relativitätstheorie (Einsteinsche Postulate)

Kinematik der speziellen Relativitätstheorie
  • Uhrensynchronisation, Relativität der Gleichzeitigkeit
  • Zeitdilatation und Eigenzeit (experimenteller Nachweis am Beispiel des Myonenzerfalls)
  • Zwillingsparadoxon
  •  Längenkontraktion
  • Minkowski-Diagramme
  • Lorentz-Transformation
  • Der Doppler-Effekt
Dynamik der speziellen Relativitätstheorie
  • Relativistische Massenzunahme
  • Masse-Energie-Beziehung
  •  Raum-Zeit und Impuls-Energie
Ausblick Allgemeine Relativitätstheorie


Die Seminarwochen werden im Unterricht bekanntgegeben.

Mögliche Quellen:

  • Lehrbuch Kapitel 8 S.524
  • Wissensspeicher Physik




Das Foto zeigt eine Rekonstruktion der Versuchsanordnung des Michelson-Experimentes aus dessen Ergebnissen die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit folgt. Diese bildet eine der wesentlichen Grundlagen der speziellen Relativitätstheorie ...

Michelson
                  Experiment

Quelle: Astrophysikalisches Institut in Potsdam http://www.aip.de/pr/Michelson.html



Schematische Darstellung der Elektronen-Positronen-Annihilisation

Annihilisation
Formel

Ein Elektron und ein Positron zerstrahlen in zwei Photonen, dabei wird Masse in Strahlungsenergie umgewandelt. Ein Beweis für die wohl bekannteste Formel der Physik.



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