Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registra č ní č íslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Š ablona III/2VY_32_INOVACE_662

Vzdělávací oblast:Fyzikální vzd ě lávání Tematická oblast:Speciální teorie relativity P ř edm ě t:Fyzika Výsti ž ný popis zp ů sobu vyu ž ití, p ř ípadn ě metodické pokyny: Pochopení Lorentzovy transformace a srovnání s Galileovou Klí č ová slova:Lorentzovy transformace Druh u č ebního materiálu:prezentace Jméno autora:Mgr. Monika Klapková T ř ída/ro č ník:IV. Datum vytvo ř ení:

Speciální teorie relativity Lorentzova transformace

Pojem událost Každý fyzikální děj probíhá v určitém prostoru a čase. Označme děj jako událost U, která nastala v určitém bodě o souřadnicích x, y, z a v určitém okamžiku t. Každá událost je určena čtveřicí veličin, zapisujeme: U(x, y, z, t). Události, které se odehrály v dané vztažné soustavě na stejném místě, mají tedy shodné souřadnice prostorové, nazveme soumístné. Události, které se odehrály v dané vztažné soustavě ve stejném okamžiku, mají tedy stejnou souřadnici časovou, nazveme současné.

Lorentzova transformace Lorentzova transformace Mějme dvě inerciální soustavy S a S´, kde soustava S´ se vůči soustavě S pohybuje rovnoměrně přímočaře rychlostí v. Označme U událost v soustavě S, kde U = U(x, y, z, t) a U´ tutéž událost v soustavě S´, kde U´= U´(x´, y´, z´, t´). Transformační rovnice pro přechod od soustavy S k soustavě S´(nebo obráceně od soustavy S k soustavě S´) se nazývají Lorentzovy transformační rovnice a lze je vyjádřit ve tvaru:

Srovnání Galileiho a Lorentzovy transformace Porovnáme-li Lorentzovy transformační rovnice s transformačními rovnicemi, které platí v klasické fyzice, zjistíme, že se liší o tzv. Lorentzův koeficient. Pro rychlosti přecházejí relativistické rovnice v rovnice klasické, neboť a Lorentzův koeficient

Vznik speciální teorie relativity Ještě před teorií relativity si Hendrik Lorentz uvědomil, že elektromagnetické jevy závisí na umístění pozorovatele. Například jeden pozorovatel nemusel pozorovat v určité oblasti žádné magnetické pole, zatímco jiný pohybující se pozorovatel vzhledem k prvnímu ano. Proto navrhl transformační rovnice, které ale předpokládaly existenci etheru. Einstein tyto rovnice použil a vysvětlil bez nutnosti existence etheru, což položilo základ speciální teorii relativity.

Literatura a zdroje: Bartuška K.: Kapitoly ze speciální teorie relativity, SPN, Praha, 1991 Bartuška K.: Sbírka řešených úloh z fyziky pro střední školy IV, Prometheus, Praha, 2000 Soukup V., Veselý J.: Maturitní otázky fyzika, Fragment, 2007