1 / 19

Relativistický pohyb tělesa

Relativistick á fyzika , částice s ne nulovou klidovou hmotností v < c; c = 3.10 8 m/s m = m 0 ..  celkov á energie E = mc 2 klidová energie E 0 = m 0 c 2 k inetick á energie E k = E - E 0 =. m 0 … klidov á hmotnost. Relativistický pohyb tělesa. Klasická fyzika

tavon
Download Presentation

Relativistický pohyb tělesa

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Relativistická fyzika, částice s nenulovou klidovou hmotností • v < c; c = 3.108 m/s • m = m0.. • celková energie E= mc2 • klidová energie E0= m0c2 • kinetická energie Ek =E-E0= • m0 … klidová hmotnost Relativistický pohyb tělesa Klasická fyzika v = 0.. m = konst.

  2. Klidové energie částic Klidová energie elektronu Klidová energie protonu

  3. Závislost hmotnosti na rychlosti částice Relativistický pohyb tělesa klasická předpověď

  4. Klasický vzorec • Relativistický vzorec Jaká je kinetická energie protonu letícího rychlostí 107 m/s? Použijte klasický i relativistický vzorec. mp=1,6726.10-27 kg Relativistický pohyb tělesa

  5. Klasický vzorec • Relativistický vzorec Jaká je kinetická energie protonu letícího rychlostí 108 m/s? Použijte klasický i relativistický vzorec. mp=1,6726.10-27 kg Relativistický pohyb tělesa

  6. Klasický vzorec – limitní případ relativistického vzorce pro malé rychlosti Relativistický pohyb tělesa • Taylorův rozvoj • Aproximace pro malá x

  7. Klasický vzorec – limitní případ relativistického vzorce pro malé rychlosti Relativistický pohyb tělesa • Aproximace pro malá x • Použití na vzorec pro relativistickou kinetickou energii,

  8. Hybnost relativistické částice s nenulovou klidovou hmotností Relativistický pohyb tělesa • celková energie E= mc2 • klidová energie E0= m0c2

  9. Relativistická částice s nulovou klidovou hmotností (ultrarelativistická) Relativistický pohyb tělesa • Částice s nulovou klidovou hmotností buď neexistuje, nebo se pohybuje rychlostí světla c • klidová energie E0= m0c2 = 0 pozbývá smyslu • celková energie E= mc2 definuje hmotnost pohybující se částice • Foton - částice elektromagnetického vlnění

  10. De Broglie - částice s nenulovou klidovou (‘obyčejná částice’) hmotností vykazuje vlnové vlastnosti, do té doby pozorované pouze u částic s nulovou klidovou hmotností • Částice s nulovou klidovou hmotností (‘vlna’) vykazuje vlastnosti “obyčejné” částice s nenulovou klidovou hmotností Částicově vlnový dualismus

  11. Jaká je vlnová délka elektronu letícího rychlostí 105 m/s? Částicově vlnový dualismus Viditelné světlo má vlnovou délku 390-790 nm  optický skop nemůže zobrazit menší objekty Elektronový skop může zobrazit menší objekty, protože de Brogliovská vlnová délka elektronů je menší

  12. klasický výsledek • vlnový výsledek Difrakce vlnění na dvojštěrbině Výsledný obraz závisí na fázovém posuvu dopadajících vln De Broglie – interference elektronu ‘se sebou samým’

  13. Světlo se ohýbá na překážkách srovnatelných rozměrů s vlnovou délkou • Snížení rozlišovací schopnosti zobrazovacích soustav Ohyb světla na štěrbině

  14. Dopadají-li na stejné místo koherentní paprsky (stejný směr i fáze), závisí výsledná intenzita na jejich fázovém posuvu • Násobek vlnové délky  maximum intenzity • Lichý násobek /2  minimum intenzity Interference vlnění

  15. E=0 MeV - - - - + - U=5 MV + Lineární urychlovač nabitých částic E=5 MeV E=0 E=10 MeV Van de Graaffův urychlovač (elektrostatický) zdroj vysokého stejnosměrného napětí (MV) • Tandemový van de Graafův urychlovač • při nárazu na elektrodu dochází k vyražení částice opačného náboje a opětovnému urychlování v poli s opačnou polaritou  získání dvojnásobné energie

  16. Lineární urychlovač nabitých částic Van de Graaffův urychlovač (elektrostatický) Kinetické energie až 30 MeV Rozptyl energií urychlených částic (stabilita urychlovače) E/E = 0,01 až 0,1 %

  17. - - + + + - - - + + - - - + Lineární vysokofrekvenční urychlovač částic ~U • K urychlování dochází pouze v prostoru mezi segmenty • Konstantní frekvence urychlovacího napětí  čas průletu segmenty musí být roven konstantě, půlperiodě frekvence • Urychlování částice  délky segmentů se musejí zvětšovat Zdroj vysokého střídavého napětí (MV)

  18. Faradayova klec Výsledné pole pole od dolní desky pole od horní desky + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Homogenní elektrostatické pole kolem dvou shodně nabitých desek + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Uvnitř vodivého prostředí o stejném potenciálu je nulové elektrostatické pole

  19. Lineární vysokofrekvenční urychlovač částic Urychlovací trubice tvořena vlnovodem Elektromagnetická vlna s nenulovou podélnou složkou elektrického pole Energie > 20 GeV Hustota toku ~ 1014 elektronů/s Délka trubice ~ 3 km

More Related