Презентация, доклад Электромагнитная картина мира (ЭМКМ). Специальная и общая теории относительности
Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на
тему Электромагнитная картина мира (ЭМКМ). Специальная и общая теории относительности.
Презентация на заданную тему содержит 41 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь
проигрывателем,
если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с
помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!
Презентации»
Физика»
Электромагнитная картина мира (ЭМКМ). Специальная и общая теории относительности









































Слайды и текст этой презентации
Слайд 2


Описание слайда:
Основные экспериментальные законы электромагнетизма.
Электрические и магнитные явления были известны человечеству с древности.
Само понятие «электрические явления» восходит к Древней Греции. Например, два куска янтаря («электрон»), потёртые тряпочкой, отталкиваются друг от друга, притягивают мелкие предметы.
Впоследствии было установлено, что существует как бы два вида электричества: положительное и отрицательное.
Слайд 3


Описание слайда:
Магнетизм. Свойства некоторых тел притягивать другие тела были известны еще в далекой древности, их назвали магнитами.
Магнетизм. Свойства некоторых тел притягивать другие тела были известны еще в далекой древности, их назвали магнитами.
Свойство свободного магнита устанавливаться в направлении «Север-Юг» уже во II-м веке до н.э. использовалось в Древнем Китае во время путешествий.
Первое же в Европе опытное исследование магнита было проведено во Франции в 13-м веке. В результате было установлено наличие у магнита двух полюсов.
В 1600-м году Гильбертом была выдвинута гипотеза о том, что Земля представляет собой большой магнит: поэтому есть возможность определения направления с помощью компаса.
Слайд 4


Описание слайда:
В 18-м веке было установлено, что одноименные заряды отталкиваются, появился простейший прибор – электроскоп.
В 18-м веке было установлено, что одноименные заряды отталкиваются, появился простейший прибор – электроскоп.
В середине 18-го века была установлена электрическая природа молнии (исследования Б. Франклина, М. Ломоносова, Г. Рихмана). Именно Франклин предложил обозначения "+" и "–" для зарядов, он является также изобретателем молниеотвода.
Слайд 5


Описание слайда:
В 1759-м году английский естествоиспытатель Р. Симмер сделал заключение о том, что в обычном состоянии любое тело содержит равное количество разноименных зарядов, взаимно нейтрализующих друг друга.
В 1759-м году английский естествоиспытатель Р. Симмер сделал заключение о том, что в обычном состоянии любое тело содержит равное количество разноименных зарядов, взаимно нейтрализующих друг друга.
При электризации происходит их перераспределение.
Слайд 6


Описание слайда:
В конце 19-го, начале 20-го века опытным путем было установлено, что электрический заряд состоит из целого числа элементарных зарядов -
В конце 19-го, начале 20-го века опытным путем было установлено, что электрический заряд состоит из целого числа элементарных зарядов -
е=1,6×10-19 Кл.
Это наименьший существующий в природе заряд.
В 1897-м году Дж. Томсоном была открыта и наименьшая устойчивая частица, которая является носителем элементарного отрицательного заряда - электрон, который имеет массу me = 9,1×10-31 кг.
Таким образом, электрический заряд состоит из отдельных элементарных порций
q=± ne, где n – целое число.
Слайд 7


Описание слайда:
Закон сохранения электрического заряда: в электрически замкнутой системе сумма зарядов есть величина постоянная.
Закон сохранения электрического заряда: в электрически замкнутой системе сумма зарядов есть величина постоянная.
Т.е. электрические заряды могут возникать и исчезать, но при этом обязательно появляется и исчезает равное количество элементарных зарядов противоположных знаков.
Величина заряда не зависит от его скорости.
Слайд 8


Описание слайда:
Закон взаимодействия точечных зарядов, или закон Кулона(Шарль Огюст Кулон (1736-1806)) :
Закон взаимодействия точечных зарядов, или закон Кулона(Шарль Огюст Кулон (1736-1806)) :
, где ε0 - электрическая постоянная равная 8,85*10-12 к /Н*м2 ;
ε – относительная диэлектрическая проницаемость среды (в вакууме e = 1).
Силы Кулона существенны до расстояний порядка 10-15 м (нижний предел). На меньших расстояниях начинают действовать ядерные силы (т.н. сильное взаимодействие).
Слайд 9


Описание слайда:
Исследование взаимодействия зарядов, в 19-м веке привело к появлению понятия поля.
Исследование взаимодействия зарядов, в 19-м веке привело к появлению понятия поля.
Начало этому было положено в работах Майкл Фарадея (1791-1867).
Поле неподвижных зарядов получило название электростатического. Электрический заряд, находясь в пространстве, искажает свойства этого пространства, т.е. создает поле.
Слайд 10


Описание слайда:
Открытие Ханса Христиана Эрстеда.
Открытие Ханса Христиана Эрстеда.
Природа магнетизма оставалась неясной до конца 19-го века, а электрические и магнитные явления рассматривались независимо друг от друга, пока в 1820-м году датский физик Эрстед не открыл магнитное поле у проводника с током. Так была установлена связь электричества и магнетизма.
Слайд 11


Описание слайда:
Важнейшими открытиями в области электричества явились открытый Георгом Симоном Омом (1826) закон:
Важнейшими открытиями в области электричества явились открытый Георгом Симоном Омом (1826) закон:
I=U/R
А также закон Джоуля-Ленца для количества тепла, которое выделяется при прохождении тока по неподвижному проводнику за время t:
Q = IUT.
Слайд 12


Описание слайда:
В 1821-м году Майкл Фарадей поставил задачу «превратить магнетизм в электричество».
В 1821-м году Майкл Фарадей поставил задачу «превратить магнетизм в электричество».
Через 10 лет экспериментальной работы он открыл закон электромагнитной индукции.
Суть закона: изменяющееся магнитное поле приводит к возникновению ЭДС индукции.
ЭДС – электро-движущаяся сила.
Слайд 13


Описание слайда:
Работая над исследованием электромагнитной индукции, Фарадей приходит к выводу о существовании электромагнитных волн.
Работая над исследованием электромагнитной индукции, Фарадей приходит к выводу о существовании электромагнитных волн.
Позже, в 1831-м году он высказывает идею об электромагнитной природе света.
Одним из первых, кто оценил работы Фарадея и его открытия, был Джеймс Максвелл, который развил идеи Фарадея, разработав в 1865-м году теорию электромагнитного поля, которая значительно расширила взгляды физиков на материю и привела к созданию электромагнитной картины мира (ЭМКМ).
Слайд 14


Описание слайда:
Формирование понятия электромагнитного поля как новой физической реальности.
Фарадей недостаточно хорошо владел математическим аппаратом и не дал убедительного обоснования своим выводам на языке формул.
Блестящий математик и физик Джеймс Максвелл берёт под защиту метод Фарадея.
Теорию поля Д. Максвелл разрабатывает в своих трудах «О физических линиях силы» (1861-1865) и «Динамическая теория поля (1864-1865).
Слайд 15


Описание слайда:
Суть теории Максвела:
Суть теории Максвела:
изменяющееся магнитное поле создает не только в окружающих телах, но и в вакууме вихревое электрическое поле, которое, в свою очередь, вызывает появление магнитного поля.
Таким образом, в физику была введена новая реальность – электромагнитное поле.
электромагнитное поле стало реальностью, материальным носителем взаимодействия.
Мир стал представляться электродинамической системой, построенной из электрически заряженных частиц, взаимодействующих посредством электромагнитного поля.
Слайд 17


Описание слайда:
Анализируя свои уравнения, Максвелл пришёл к выводу, что должны существовать электромагнитные волны, причем скорость их распространения должна равняться скорости света.
Анализируя свои уравнения, Максвелл пришёл к выводу, что должны существовать электромагнитные волны, причем скорость их распространения должна равняться скорости света.
Отсюда вывод: свет – разновидность электромагнитных волн.
На основе своей теории Максвелл предсказал существование давления, оказываемого электромагнитной волной, а, следовательно, и светом, что было блестяще доказано экспериментально в 1906-м году. П.Н. Лебедевым.
Максвелл не отдавал предпочтения ни дискретности, ни непрерывности материи, допуская возможность и того и другого.
Слайд 18


Описание слайда:
Электронная теория Лоренца.
Голландский физик Хендрик Лоренц (1853-1928) считал, что теория Максвелла нуждается в дополнении, так как в ней не учитывается структура вещества.
Лоренц высказал в этой связи свои представления об электронах, т.е. крайне малых электрически заряженных частицах, которые в громадном количестве присутствуют во всех телах.
Слайд 19


Описание слайда:
В 1895-м году Лоренц даёт систематическое изложение электронной теории, опирающейся, с одной стороны, на теорию Максвелла, а с другой – на представления об «атомарности» (дискретности) электричества.
В 1895-м году Лоренц даёт систематическое изложение электронной теории, опирающейся, с одной стороны, на теорию Максвелла, а с другой – на представления об «атомарности» (дискретности) электричества.
В 1887-м году был открыт электрон, и теория Лоренца получила свою материальную основу.
Слайд 20


Описание слайда:
Совместно с немецким физиком П. Друде Лоренц разработал электронную теорию металлов, которая строится на следующих положениях.
Совместно с немецким физиком П. Друде Лоренц разработал электронную теорию металлов, которая строится на следующих положениях.
В металле есть свободные электроны – электроны проводимости, образующие электронный газ.
Каркас металла образует кристаллическая решётка, в узлах которой находятся ионы.
При наличии электрического поля на беспорядочное движение электронов накладывается их упорядоченное движение под действием сил поля.
При своем движении электроны сталкиваются с ионами решетки. Этим объясняется электрическое сопротивление.
Слайд 21


Описание слайда:
Специальная теория относительности.
Из преобразований Галилея следует, что при переходе от одной инерциальной системы к другой такие величины, как время, масса, ускорение, сила остаются неизменными.
В то же время координата, скорость, импульс, кинетическая энергия изменяются.
Слайд 22


Описание слайда:
В середине 19-го века были проведены довольно точные опыты по измерению скорости света. Оказалось, что в вакууме скорость света
В середине 19-го века были проведены довольно точные опыты по измерению скорости света. Оказалось, что в вакууме скорость света
с =3×108 м/с.
Сразу же возник вопрос: в какой системе отсчёта? В результате опытов Майкельсона в 1881-м году было установлено, что скорость света в вакууме во всех системах отсчёта независимо от величины и направления скорости их движения оставалась такой же, как и в системе отсчёта, связанной с источником света.
Это означало, что классический закон сложения скоростей для света не выполняется. Ведь из механики Галилея-Ньютона следовало, что V=с+V1.
Слайд 23


Описание слайда:
Принципиально новый подход к вышеупомянутым вопросам предложил Альберт Эйнштейн (1879-1955), разработавший в 1905-м году новую теорию пространства и времени, получившую название специальной теории относительности (СТО).
Принципиально новый подход к вышеупомянутым вопросам предложил Альберт Эйнштейн (1879-1955), разработавший в 1905-м году новую теорию пространства и времени, получившую название специальной теории относительности (СТО).
Слайд 24


Описание слайда:
Основу СТО составляют два постулата (принципа):
Основу СТО составляют два постулата (принципа):
Принцип относительности Эйнштейна:
все физические процессы при одних и тех же условиях в инерциальных системах отсчёта (ИСО) протекают одинаково.
Это означает, что никакими физическими опытами, проведенными внутри замкнутой ИСО, нельзя установить, покоится ли она или движется равномерно и прямолинейно.
Слайд 26


Описание слайда:
Альберт Эйнштейн видоизменил законы механики Ньютона. В результате возникла релятивистская (относительная) механика.
Альберт Эйнштейн видоизменил законы механики Ньютона. В результате возникла релятивистская (относительная) механика.
Согласно релятивистской механике переход от одной инерциальной системы отсчёта к другой должен осуществляться не по преобразованиям Галилея, а по преобразованиям Лоренца, из которых, как и из постулатов СТО вытекает ряд следствий.
Слайд 27


Описание слайда:
1. Закон сложения скоростей:
1. Закон сложения скоростей:
, где V0 – скорость подвижной системы координат К’ относительно неподвижной системы координат К;
Vx’ – скорость материальной точки в системе К’;
Vx – скорость материальной точки относительно системы К;
с – скорость света в вакууме.
Слайд 28


Описание слайда:
Если Vx’ и V0 намного меньше с, то релятивистский закон сложения скоростей переходит в классические преобразования Галилея для скоростей.
Если Vx’ и V0 намного меньше с, то релятивистский закон сложения скоростей переходит в классические преобразования Галилея для скоростей.
Если одна из скоростей равна с, то сумма скоростей тоже будет равна с. Более того, при Vx’ = c и V0 = c имеем:
Слайд 29


Описание слайда:
2. Зависимость массы от скорости.
2. Зависимость массы от скорости.
Другим следствием СТО явилась и зависимость массы тела от его движения. Зависимость массы от скорости была обнаружена в конце 19-го века в опытах с быстрыми электронами.
Тогда же была предложена эмпирическая формула для этой зависимости:
, где m0 – масса покоя электрона, а m – его масса при скорости движения V (масса движения).
Слайд 30


Описание слайда:
3. Относительность промежутка времени:
3. Относительность промежутка времени:
, где t0 – собственное время, т.е. время по часам, движущимся вместе с объектом со скоростью V, t – время по часам в неподвижной системе отсчета.
Таким образом, собственное время меньше времени по часам в неподвижной системе отсчета, т.е. физические процессы в движущейся системе отсчета замедляются (относительно неподвижной системы!).
Слайд 33


Описание слайда:
Основные принципы ОТО сводятся к следующему:
Основные принципы ОТО сводятся к следующему:
ограничение применения принципа постоянства скорости света областями, где гравитационными силами можно пренебречь, то есть там, где гравитация велика, скорость света замедляется;
распространение принципа относительности на все движущиеся системы, а не только на инерциальные.
Слайд 34


Описание слайда:
Из ОТО был получен ряд важных выводов:
Из ОТО был получен ряд важных выводов:
свойства пространства-времени зависят от движущейся материи.
луч света, обладающий инертной, а, следовательно, и гравитационной массой, должен искривляться в поле тяготения.
ОТО произвела настоящий переворот в космологии. На её основе появились различные модели Вселенной.
Слайд 37


Описание слайда:
Пространство и время.
Из постулатов СТО следует относительность длины, времени и массы, т.е. их зависимость от системы отсчёта.
Из преобразований Лоренца, следует, что пространство и время связаны между собой и образуют единый четырехмерный мир (пространственно-временной континуум)
Событие, происходящее с некоторой частицей, характеризуется местом, где оно произошло (то есть совокупностью значений x, y, z), и временем t, когда оно произошло. («Что? Где? Когда?»).
Слайд 38


Описание слайда:
Взаимодействие.
В период становления и развития ЭМКМ физика знала два взаимодействия – гравитационное и электромагнитное.
В рамках этой картины Мира оба эти взаимодействия объяснялись исходя их понятия «поле». Это означало, что и то и другое взаимодействие передается с помощью промежуточной среды, т.е. поля со скоростью, равной скорости света.
Таким образом, принцип дальнодействия МКМ был заменен принципом близкодействия.
Слайд 39


Описание слайда:
Основными принципами ЭМКМ являются принцип относительности Эйнштейна, близкодействие, постоянство и предельность скорости света, эквивалентность инертной и гравитационной масс, причинность.
Основными принципами ЭМКМ являются принцип относительности Эйнштейна, близкодействие, постоянство и предельность скорости света, эквивалентность инертной и гравитационной масс, причинность.
Нового понимания причинности по сравнению с МКМ не произошло. Главными считались причинно-следственные связи и динамические законы, их выражающие.
Слайд 40


Описание слайда:
Большое значение имело установление взаимосвязи массы и энергии (E = mc2). Масса стала не только мерой инертности и гравитации, но и мерой содержания энергии.
Большое значение имело установление взаимосвязи массы и энергии (E = mc2). Масса стала не только мерой инертности и гравитации, но и мерой содержания энергии.
В результате два закона сохранения – массы и энергии – были объединены в один общий закон сохранения массы и энергии.
Слайд 41


Описание слайда:
Дальнейшее развитие физики показало, что ЭМКМ имеет ограниченный характер. Главная трудность здесь заключалась в том, что континуальное понимание материи не согласовывалось с опытными фактами, подтверждающими дискретность многих её свойств – заряда, излучения, действия.
Дальнейшее развитие физики показало, что ЭМКМ имеет ограниченный характер. Главная трудность здесь заключалась в том, что континуальное понимание материи не согласовывалось с опытными фактами, подтверждающими дискретность многих её свойств – заряда, излучения, действия.
Вскоре на смену ЭМКМ пришла новая – квантово-полевая картина Мира, объединившая дискретность МКМ и непрерывность ЭМКМ.
Скачать презентацию на тему Электромагнитная картина мира (ЭМКМ). Специальная и общая теории относительности можно ниже:
Похожие презентации

Презентация Криволинейное движени...
1253 просмотра

Презентация Давление на дне морей...
1511 просмотров

Презентация Использование информа...
793 просмотра

Презентация Прямолинейное равноус...
987 просмотров

Презентация Ядерная физика (9 кла...
1780 просмотров

Презентация Механика Ньютона
1531 просмотр

Презентация Влияние магнитных пол...
1163 просмотра

Презентация Конспект и презентаци...
804 просмотра

Презентация Принцип Гюйгенса. Зак...
1128 просмотров

Презентация Перспективы развития ...
2099 просмотров

Презентация Силы всемирного тягот...
1149 просмотров

Презентация Магнитное поле и его ...
2124 просмотра

Презентация Электромагнитная прир...
2455 просмотров

Презентация Второй закон Ньютона
1027 просмотров

Презентация Теория фотоэффекта
1602 просмотра

Презентация Тепловое движение. Вн...
1115 просмотров

Презентация Скорость механическог...
1332 просмотра

Презентация Тепловые электростанц...
1536 просмотров

Презентация Интерференция. Дифрак...
2785 просмотров

Презентация Действие электрическо...
1282 просмотра

Презентация Затухающие колебания
668 просмотров

Презентация Теория вероятностей. ...
1260 просмотров

Презентация Законы постоянного то...
1069 просмотров

Презентация Фотоэффект (11 класс)
1707 просмотров

Презентация Сила тока
2347 просмотров

Презентация Светодиоды
7771 просмотр

Презентация Давление газов. Закон...
894 просмотра

Презентация Электромагнитные коле...
1401 просмотр

Презентация Расчет сопротивления ...
1356 просмотров

Презентация Виды излучений
1058 просмотров
114811114809114795114794114791114786114792114790114799114800114804114788114787114793114783114806114784114796114785114801114812114807114808114810114802114797114805114798114803114789
Отправить презентацию на почту
0%
Презентация успешно отправлена!
Ошибка! Введите корректный Email!