4020100117 Spezielle Relativitätstheorie - ein neuer Einstieg in Einsteins Welt
Digital- & Präsenz-basierter Kurs
- Unterrichtssprache
- DE
- Lern- und Qualifikationsziele
- Unabhängig vom mathematischen Formalismus der Theoretischen Physik soll dem Einsteiger ein kompetentes Fachwissen über die Spezielle Relativitätstheorie vermittelt werden. Die Energie-Masse-Äquivalenz sowie zahlreiche Phänomene und Paradoxa werden analysiert.
- Voraussetzungen
- Die Gymnasialstufe der Mathematik wird nur in wenigen ergänzenden Ausführungen verlassen, die den angehenden Physiker auf die übergreifende Theorie hinweisen.
Kenntnisse der Elektrodynamik sind nicht erforderlich.
- Gliederung / Themen / Inhalte
- Raum - Zeit - Bewegung:
Ereignisse, Maßstäbe, Uhren,
Bezugssysteme,
Die Definition der Gleichzeitigkeit
Das Relativitätsprinzip
Die klassische Raum-Zeit
Elementarer Aufbau der relativistischen Raum-Zeit:
Die Lichtuhr,
Das Michelson-Experiment,
Die bewegte Uhr geht nach,
Addition von Geschwindigkeiten,
Die Lorentz-Transformation
Die lineare Näherung der Speziellen
Relativitätstheorie
Klassische und relativistische Mechanik
Die Trägheit der Energie
Doppler-Effekt - Das Champeney-Isaac-Khan-Experiment,
Aberration,
Thomas-Präzession(optional)
Das Zwillingsparadoxon,
Das Maßstabsparadoxon,
Ein Paradoxon zur Aberration,
Ein Paradoxon zum Mitführungskoeffizienten
Zu den theoretischen Ausführungen werden Übungsaufgaben gerechnet
- Zugeordnete Module
-
P22.3
P22
- Umfang, Studienpunkte; Modulabschlussprüfung / Leistungsnachweis
- 3 SWS, 5 SP/ECTS (Arbeitsanteil im Modul für diese Lehrveranstaltung, nicht verbindlich)
Leistungsnachweis (benotet o. unbenotet)
- Literatur
-
H. Günther. Starthilfe Relativitätstheorie - Ein neuer Einstieg in Einsteins Welt. Vieweg + Teubner 2009
H. Günther. Spezielle Relativitätstheorie - Ein neuer Einstieg in Einsteins Werlt. B.G. Teubner 2007
H.A. Lorentz, A. Einstein, H. Minkowski. Das Relativitätsprinzip. B.G. Teubner 1958
W. Nolting. Grundkurs Theoretische Physik, Bd.1. Springer-Verlag 2005