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

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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

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Die Seminarwochen werden im Unterricht bekanntgegeben.

Mögliche Quellen:

• Lehrbuch Kapitel 8 S.524
• Wissensspeicher Physik

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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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