faszination physik (powerpoint-karaoke)
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Powerpoint-Karaoke Präsentation zum Thema «Faszination Physik»TRANSCRIPT
Tests der RelativistischenEnergie-Impuls-Beziehung
INHALT
ERSTE EXPERIMENTE
PRÄZISIONSMESSUNGEN
BERTOZZI-EXPERIMENT
WAS IST HOCHENERGIE
HOCHENERGIEEXPERIMENTE IM TEILCHENBESCHLEUNIGER
Energie-Impuls-Beziehung• Die Masse m• Die Geschwindigkeit des Körpers v• Lichtgeschwindigkeit c
Daraus resultiert in der klassischen Mechahnick der Impuls
und die kinetische Energie
Energie-Impuls-BeziehungDie Relativitätstheorie besagt unter anderem, dass die Lichtgeschwindigkeit in Inertialsystemen eine unerreichbare Grenzgeschwindigkeit darstellt. Dies drückt auch die relativistische Energie-Impuls-Beziehung aus:
Daraus folgen die Beziehungen für die Ruheenergie , relativistische Energie (Ruhe + Bewegung) E, kinetische Energie und Impuls von massebehafteten Teilchen:
Aber nur wo:
Präzisionsmässungen
• In Übereinstimmung mit der Relativitätstheorie
• Welche Werte könnten die ersten Prezissionsmässungen in Übereinstimmung mit der Relativitätstheorie ergeben?
Präzisionsmessungen
• Eine erste kleine Hilfe:– Stellen Sie die Resultate in einem
Liniendiagramm dar und beschriften Sie die zwei Achsen mit• Impuls/Masse*Geschwindigkeit• Lichtgeschwindigkeit
• Zweiter Tipp:– Denken Sie an folgende Regel:
Was ist Hochenergie?
Der Teilchenbeschläuniger:
Hochenergie im Teilchenbeschleuniger• In modernen Teilchenbeschleunigern werden die Vorhersagen
der speziellen Relativitätstheorie bei hohen Energien routinemäßig bestätigt und sind notwendig für Design und Auswertung von Kollisionsexperimenten.
• Die Zeitdilatation bewegter Teilchen wird beim Zerfall instabiler Teilchen beobachtet.
• Das relativistische Additionstheorem der Geschwindigkeit ist notwendig zum Verständnis der Verteilung der Synchotonstrahlung.
• Für Geschwindigkeitsunterschiede zwischen 11GeV Elektronen und sichtbarem Licht gilt folgende Formel:
• Die maximale Obergrenze legt sich wie folgt fest:
Fragen?