tailieunhanh - Giáo trình Vật lý đại cương: Phần 2 - ThS. Trương Thành

Giáo trình Vật lý 1: Phần 2 sẽ nối tiếp phần 1 với 3 chương còn lại trình bày nội dung về thuyết tương đối hẹp, thuyết động học phân tử, nguyên lý nhiệt động học. Mời quý thầy cô và các bạn sinh viên tham khảo tài liệu này để có thêm tư liệu giúp ích cho việc giảng dạy và học tập. | Giáo trình Vật lý 1 ThS. Trương Thành Chương V. THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP . PHÉP BIẾN ĐỔI GALILEO VÀ BẾ TẮC CỦA VẬT LÝ HỌC CỔ ĐIỂN. . PHÉP BIẾN ĐỔI GALILEO Xét một chất điểm chuyển động trong hai hệ quy chiếu O x y z k đứng yên và O x y z k chuyển động nếu hệ O x y z k chuyển động dọc theo trục Ox của hệ O x y z k với vận tốc không đối V V Vx Vy 0 Vz 0 theo thuyết tương đối Galileo dạng thành phần của phương trình chuyển động trong hai hệ quy chiếu là X x Vt x x - Vt y y va y y z z z z t t t t Định lý cộng vận tốc v v V a a A . Như vậy At t2 - t1 At t 2 - t 1 Ax X2 - X1 Ax x 2 - x const. Nghĩa là thời gian trôi đi như nhau y Hình V-1 trong mọi hệ quy chiếu quán tính kích thước của một vật là một bất biến trong các hệ quy chiếu thực ra các vấn đề này ta đã biết từ chương I . Cuối thế kỷ thứ XVIII các thí nghiệm đã cho thấy các kết luận trên không còn đúng nữa. Và sau đây là mô phỏng đơn giản thí nghiệm của Michelson - Morlay. . THÍ NGHIỆM MICHELSON - MORLAY c y c Ị J-X Năm 1887 Michelson và Morlay tiến hành thí nghiệm đo vận tốc ánh sáng mà trên hình dưới đây là mô phỏng đơn giản kết quả của thí nghiệm đó. Trên xe đặt tại điểm giữa của đoạn AB có gắn một tín hiệu sáng. Khi bắt đầu cho xe chuyển động từ O theo phương OB với vận tốc v thì A cũng đồng thời phát tín hiệu sáng. Theo phép biến đối Galileo _ Hình V-2 thì ánh sáng sẽ đến B trước khi đến A vì vận tốc ánh sáng đến B là c v trong khi đó vận tốc tới A là c - v. Nhưng thực tế thí nghiệm này lại cho thấy ánh sáng đến A và B cùng một lúc. Điều này Vật Lý học Cố điển không giải thích được và lâm vào một hoàn 77 Giáo trình Vật lý 1 ThS. Trương Thành cảnh bế tắc. Để giải quyết vấn đề này đã có một ngành Cơ học mới ra đời đó là Cơ học Tương đối tính mà cơ sở của nó là hai tiên đề của Einstein. Sau đây ta xét một cách sơ lược và cơ bản một số nội dung chính của thuyết tương đối hẹp. 78 Giáo trình Vật lý 1 ThS. Trương Thành . CÁC PHÉP BIẾN ĐỔI LORENTZ. . CÁC TIÊN ĐỀ CỦA EINSTEIN - Vận tốc ánh sáng trong