Эксперимент Майкельсона-Морли - ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ - Поурочные разработки по физике к учебнику С. В. Громова - Физика - Поурочные планы к учебникам Г. Я. Мякишева, С. В. Громова и В. Л. Касьянова 10 класс - разработки уроков - авторские уроки - план-конспект урока

ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ

Урок 13. Эксперимент Майкельсона-Морли

I. Проверка домашнего задания

II. Изучение нового материала

У Максвелла в уравнениях нет оговорок насчет относительной скорости. Физики предположили, что свет распространяется в какой-то среде, эту среду назвали эфиром, который заполняет все пространство. Предположим, что значение скорости, по Максвеллу, достигается в Системе отсчета, связанной с эфиром. Тогда скорость света в различных системах отсчета различна? А. Майкельсон и Э. Морин провели опыты по измерению скорости света в системе отсчета, связанной с Землей в направлении движения Земли и в перпендикулярном направлении. Никакого различия в скорости света им обнаружить не удалось. Это означало, что никакой среды эфира не существует.

Таким образом, обнаружились определенные противоречия между электродинамикой и механикой Ньютона, законы которой согласуются с принципом относительности. Возникшие противоречия можно было преодолеть тремя различными способами.

1. Объяснить несостоятельность принципа относительности в применении к электромагнитным явлениям. На эту точку встал голландский физик X. Лоренц.

2. Считать неправильными сами уравнения Максвелла и попытаться изменить их таким образом, чтобы они при переходе от одной инерциальной системы к другой не менялись. Такая попытка была предпринята Г. Герцем.

3. В отказе от классических представлений о пространстве и времени, с тем, чтобы сохранить как принцип относительности, так и уравнения Максвелла.

Единственно правильной оказалась именно третья возможность. Последовательно развил ее Эйнштейн, он пришел к новым представлениям о пространстве и времени.

Первые два пути были опровергнуты экспериментами. (Можно дать ученикам доклады, какие были проведены эксперименты, указав литературу.) Принцип относительности - главный постулат теории Эйнштейна. Все законы природы одинаковы в любой инерциальной системе отсчета.

Это означает, что во всех инерциальных системах физические законы имеют одинаковую форму. Таким образом, принцип относительности классической механики обобщается на все процессы в природе, в том числе и на электромагнитные.

Второй постулат: скорость света в вакууме одинакова для всех инерциальных систем отсчета. Она не зависит ни от скорости источника, ни от скорости приемника света. Скорость света занимает особое положение.

В данном случае специальная теория относительности находится в противоречии с классическими представлениями о пространстве и времени, которые при больших скоростях движения уже несправедливы. Наличием верхнего предела скорости объясняется существование черной дыры - астрономического объекта.

III. Закрепление изученного

1. Объясните сущность теории относительности.

2. Каким путем Эйнштейн решил противоречия, возникшие при применении принципа относительности к законам электродинамики.

3. Сформулируйте постулаты теории относительности и объясните их сущность.

Домашнее задание

П. 43-44