| Název předmětu | Teorie relativity |
|---|---|
| Kód předmětu | KEF/TR |
| Organizační forma výuky | Přednáška + Cvičení |
| Úroveň předmětu | Bakalářský |
| Rok studia | nespecifikován |
| Semestr | Letní |
| Počet ECTS kreditů | 3 |
| Vyučovací jazyk | Čeština, Angličtina |
| Statut předmětu | Povinný, Povinně-volitelný, Volitelný |
| Způsob výuky | Kontaktní |
| Studijní praxe | Nejedná se o pracovní stáž |
| Doporučené volitelné součásti programu | Není |
| Dostupnost předmětu | Předmět je nabízen přijíždějícím studentům |
| Vyučující |
|---|
|
| Obsah předmětu |
|
1. Úvod, výchozí principy, Lorentzova transformace místo speciální teorie relativity ve fyzikálním obrazu světa, prostor a čas v nerelativistické fyzice, éter a základní experimenty na jeho zjištění, Michelsonův-Morleyův pokus, Einsteinovy postuláty (princip speciální relativity, princip konstantní rychlosti světla), Lorentzova transformacea její důsledky (kontrakce délek, dilatace času, relativita současnosti a soumístnosti, transformace rychlostí). 2. Minkowského prostoročas, událost, prostoročasový interval a vlastní čas, světelný kužel, světočáry, kauzální struktura prostoročasu, čtyřrozměrný formalismus a čtyřvektory, čtyřrychlost a čtyřzrychlení, Minkowského tenzor (metrický tenzor), tenzory v Minkowského prostoročase a důležité operace s nimi, Lorentzova transformace a inverzní Lorentzova transformace, Minkowského diagramy, princip kovariance, reálný a imaginární formalismus, různá číslování indexů a signatury. 3. Relativistická dynamika částice a soustavy částicRovnice relativistické dynamiky částice, čtyřsíla a čtyřhybnost, ekvivalence hmotnosti a energie, základní rovnice dynamiky soustavy částic, srážky a rozptyly částic, stabilita částic, vazebná energie,anihilace elektronového-pozitronového páru, Comptonův rozptyl, tenzor momentu hybnosti. 4. Nadsvětelné rychlosti a princip kauzality, paradoxy, vzhled pohybujících se objektů Podsvětelné a nadsvětelné rychlosti, paradoxní důsledky nadsvětelných rychlostí a tachyony, paradox dvojčat (hodin) a jiné paradoxy, paradox rotujícího kotouče a neeuklidovská geometrie, relativistická aberace, deformace a relativistický Dopplerův jev, experimentální ověřování teorie relativity. 5. Relativistická elektrodynamika ve vakuu. Čtyřproud a čtyřpotenciál, Lorentzova kalibrační podmínka, vlnová rovnice pro potenciály pole, tenzory elektromagnetického pole a Maxwellovy rovnice,jejich transformace a invarianty pole, Lorentzova čtyřsíla a její hustota,rovinná harmonická elmag. vlna, vlnový čtyřvektor, tenzor energie a hybnosti elmag. pole, zákony zachování. 6. Poincarého grupa, boosty a Thomasova precese, Poincarého grupa a její podmnožiny, Lorentzova grupa a omezená Lorentzova grupa, infinitesimální Lorentzova transformace. Lorentzova transformaces obecným směrem rychlosti, boost, skládání Lorentzových transformacív kolmých směrech, Thomasova precese. 7. Variační principy v relativistické mechanice D'Alembertův princip, Lagrangeovy rovnice, Hamiltonův princip, pohybové rovnice v konkrétních případech (částice v elmag. poli, elmag. pole), tenzor energie a hybnosti a zákony zachování.
|
| Studijní aktivity a metody výuky |
| Přednášení |
| Výstupy z učení |
|
Cílem kurzu je ukázat úlohu speciální teorie relativity ve fyzikálním obrazu světa.
Předmět zaměřený na získání znalostí. Definovat hlavní pojmy, popsat hlavní přístupy, prokázat teoretické znalosti pro řešení modelových problémů. |
| Předpoklady |
|
Znalosti na úrovni základního VŠ kurzu fyziky
KEF/EMGU ----- nebo ----- KEF/EMGX |
| Hodnoticí metody a kritéria |
|
Analýza výkonů studenta
<ul> <li> 50% účasti na cvičení s alespoň jedním aktivním výstupem u tabule <li> vypočtená domácí cvičení <li> referát na vybrané téma </ul> |
| Doporučená literatura |
|
| Studijní plány, ve kterých se předmět nachází |
| Fakulta | Studijní plán (Verze) | Kategorie studijního oboru/specializace | Doporučený semestr | |
|---|---|---|---|---|
| Fakulta: Přírodovědecká fakulta | Studijní plán (Verze): Aplikovaná fyzika (2019) | Kategorie: Fyzikální obory | - | Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Přírodovědecká fakulta | Studijní plán (Verze): Obecná fyzika a matematická fyzika (2019) | Kategorie: Fyzikální obory | 3 | Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Přírodovědecká fakulta | Studijní plán (Verze): Optika a optoelektronika (2019) | Kategorie: Fyzikální obory | 3 | Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Přírodovědecká fakulta | Studijní plán (Verze): Fyzika pro vzdělávání maior (2019) | Kategorie: Fyzikální obory | 3 | Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Přírodovědecká fakulta | Studijní plán (Verze): Přístrojová a počítačová fyzika (2019) | Kategorie: Fyzikální obory | - | Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní |