#1 25. April 2009 Heyho, Ich muss meinen Mitschülern en bissl was über die spezielle Relativitätstheorie erzählen. Bisher gabs keine Probleme; ich erzähl wie man auf die 2 Postulate kam. Dann erklär ich noch die Zeitdiletation. Nur bei der Lorentzkontraktion fällt mir nich wirklich ein einfaches Gedankenexperiment ein :/ Hat jm. Ahnung wie ich das am Besten in einem Experiment erklären kann? MfG + Multi-Zitat Zitieren
#2 25. April 2009 AW: Lorentzkontraktion erklären oO Fahrendes Auto (v -> c) ist kürzer als ein baugleiches Ruhendes. + Multi-Zitat Zitieren
#3 25. April 2009 AW: Lorentzkontraktion erklären oO Die Lorentzkontraktion hat sehr viel mit der Gleichzeitigkeit zu tun. Denn praktischer weise definiert man die Länge einer Strecke als den Abstand zweier Punkte zur gleichen Zeit. Und wenn du zwei Bezugssysteme hast, müssen zumindest einmal die Endpunkte zu unterschiedlichen Zeiten gemessen werden. Das mit der Gleichzeitigkeit kann man sich am besten so klar machen: Du befindest dich in der Mitte eines Zuges, bei dem an beiden Enden Blitzlampen befestigt sind. Man sagt nun, die Lampen blitzen gleichzeitig, wenn die Signale in der Mitte zur gleichen Zeit ankommen. Dies hängt jedoch vom Beobachter ab. Wenn für den Außenstehenden die Signale gleichzeitig erscheinen, so gilt dies für den mitbewegten Beobachter nicht. Denn er fliegt sozusagen in das vordere Signal rein und entfernt sich vom hinteren. Das vordere Signal kommt bei ihm also früher an, als das hintere. Für Ereignisse, die für den mitbewegten Beobachter gleichzeitig erscheinen, geht die Argumentation analog. Wenn dir das erstmal bewusst ist, weißt du auch wie du die Länge bestimmst. Wir betrachten einen Stab, der in K' ruht. Seine Koordinaten sind also zeitunabhängig in K' und diese nennen wir x'1 und x'2. Wir definieren als Länge: l0 = x'2 - x'1 Im System K bewegt sich der Stab mit v und wir haben Zeitabhängige Koordinaten x1(t) und x2(t). Dort definieren wir die Länge auch als Abstand der beiden Punkte, zur gleichen Zeit t: l = x2(t) - x1(t) Jetzt musst du eigentlich nur noch eine Beziehung zwischen den gestichenen und ungestrichenen Koordinaten herstellen. Wir kennen ja die Lorentztransformation: x' = γ ( x - v t ) mit γ = 1 / Sqrt( 1 - v²/c² ) Dies setzen wir in l0 für x'1 und x'2 ein: l0 = x'2 - x'1 = γ ( x2(t) - v t ) - γ ( x1(t) - v t ) = γ ( x2(t) - x1(t) ) = γ l --> l = Sqrt( 1 - v²/c² ) l0 Damit hast du es gezeigt. PS: Wenn du noch fragen hast, nur zu. Das Thema kann einem schnell verwirren, vor allem, wenn man es noch jemand anderem erklären soll. + Multi-Zitat Zitieren
#4 25. April 2009 AW: Lorentzkontraktion erklären oO ok ich hab noch ein Problem mit dem 2. Postulat ^^. Also Konstanz der Lichtgeschw. Vlt. kannst du dir das mal anschauen: http://www.relativity.ch/kap01.pdf Dort wird auf S.4 begonnen die Konstanz der Lischgeschw. zu erklären. Das erste Gedankenexp. verstehe ich noch. Auch wie man auf die Laufzeitdifferenz kommt. Aber wenn man das Michelson-Interferometer benutzt, verstehe ich nicht, was nun die Laufzeitdifferenzen und die Änderung der Laufzeitdif mit dem Drehen und dem Interferenzbild zu tun ham xD + Multi-Zitat Zitieren
#5 25. April 2009 AW: Lorentzkontraktion erklären oO Man wollte mit dem Michelson-Interferometer eigentlich die Relativgeschwindigkeit gegenüber des Äthers bestimmen. Die Erde bewegt sich ja um die Sonne und man nahm an, dass der Äther nicht beschleunigt ist, deshalb muss zwangsweise die Erde relativ zum Äther in Bewegung sein. Bzw. in unserem System sollte sich der Äther bewegen. Analog zum Fluss sollte das Licht nun parallel und antiparallel zur Bewegungsrichtung des Äthers einmal mehr und einmal weniger Zeit zum durchlaufen der beiden Arme brauchen. Man hat also einen Teilstrahl durch diesen Strahlteiler geschickt dann über die Spiegel an den beiden Armen wieder zurück und dann überlagert. Dabei entstehen Interferenz Ringe oder Streifen.Kennst du ja, wie beim anderen Interferenzversuchen auch, konstruktive und destruktive Interferenz. Wenn man nun die Anordnung um 90° dreht, so glaubte man wird sich das Licht in einem Arm schneller bewegen und im anderen Langsamer. Demzufolge muss sich die Interferenzfigur ändern. Weil dann ändert sich ja die Phase mit der das Licht ankommt. Das drehen kannst du dir am besten am Flus klarmachen. Egal wie die Apparatur am Anfang steht, wenn du sie um 90° drehst, dann wird ein Arm immer in Richtung der Strömungsrichtung bedreht und der andere entgegen. Ich hoffe jetzt isses klar + Multi-Zitat Zitieren
#6 26. April 2009 AW: Lorentzkontraktion erklären oO kann ich das dann so sagen? Oder wie setze ich jetzt die Formel für die Änderung der Laufzeitdifferenz, die ich ja berechnet habe, mit dem Ergebnis in Verbindung? + Multi-Zitat Zitieren
#7 26. April 2009 AW: Lorentzkontraktion erklären Ja, diese Laufzeitdifferenz Δt - Δt' hängt ja nur von Konstanten und von v ab. Und da Δt - Δt' = 0 ist, muss v = 0 sein. Das heißt, dass wir also relativ zum Äther ruhen. Da die Erde aber in einem Beschleunigten Bezugssystem ist, so könnte man wie angesprochen ein halbes Jahr später noch einmal messen und man müsste dann ein v ≠ 0 finden. Da dies ebenfalls nicht beobachtet wurde, kann es den Äther nicht geben, zumindest keinen ruhenden Äther. Möglich wäre noch ein Äther, der sich mit der Erde bewegt, aber das wäre sehr unintuitiv + Multi-Zitat Zitieren