что такое релятивистские эффекты и при каких условиях они проявляются
Релятивистские эффекты
Смотреть что такое «Релятивистские эффекты» в других словарях:
РЕЛЯТИВИСТСКИЕ ЭФФЕКТЫ — физ. явления, наблюдаемые при скоростях тел (ч ц) v, сравнимых со скоростью света с. К ним относятся: релятив. сокращение продольных (в направлении движения тела) длин, релятив. замедление времени, увеличение массы тела с ростом его энергии и т.… … Физическая энциклопедия
РЕЛЯТИВИСТСКИЕ ЭФФЕКТЫ — физические явления, наблюдаемые при скоростях тел (частиц), сравнимых со скоростью света, а также в сильных гравитационных полях (см. Относительности теория, Тяготение) … Большой Энциклопедический словарь
релятивистские эффекты — физические явления, наблюдаемые при скоростях тел (частиц), сравнимых со скоростью света, а также в сильных гравитационных полях (см. Относительности теория, Тяготение). * * * РЕЛЯТИВИСТСКИЕ ЭФФЕКТЫ РЕЛЯТИВИСТСКИЕ ЭФФЕКТЫ, физические явления,… … Энциклопедический словарь
РЕЛЯТИВИСТСКИЕ ЭФФЕКТЫ — физ. явления, наблюдаемые при скоростях тел (частиц), сравнимых со скоростью света, а также в сильных гравитац. полях (см. Относительности теория, Тяготение) … Естествознание. Энциклопедический словарь
Небесная механика — раздел астрономии, изучающий движения тел Солнечной системы в гравитационном поле. При решении некоторых задач Н. м. (например, в теории движения комет) учитываются также и негравитационные эффекты: реактивные силы, сопротивление среды,… … Большая советская энциклопедия
Питцер, Кеннет Санборн — Эта статья предлагается к удалению. Пояснение причин и соответствующее обсуждение вы можете найти на странице Википедия:К удалению/7 декабря 2012. Пока процесс обсуждени … Википедия
Альтернативные теории гравитации — Альтернативными теориями гравитации принято называть теории гравитации, существующие как альтернативы общей теории относительности (ОТО) или существенно (количественно или принципиально) модифицирующие ее. К альтернативным теориям гравитации… … Википедия
МОНД — Альтернативными теориями гравитации принято называть теории гравитации, существующие как альтернативы общей теории относительности или существенно (количественно или принципиально) модифицирующие ее. К альтернативным теориям гравитации часто… … Википедия
Относительности теория — физическая теория, рассматривающая пространственно временные свойства физических процессов. Закономерности, устанавливаемые О. т., являются общими для всех физических процессов, поэтому часто о них говорят просто как о свойствах… … Большая советская энциклопедия
PSR J0737-3039 — J0737 3039 фантазия художника (Michael Kramer). Пропорции не соблюдены. См. также MPEG animation (2,4 МБа … Википедия
ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
РЕЛЯТИВИСТСКИЕ ЭФФЕКТЫ
Сущность релятивистских эффектов
По мере перехода от элементов коротких периодов к тяжелым элементам все возрастающую роль играют релятивистские эффекты.
— это явления, связанные со скоростями движения тел, сравнимыми со скоростью света. Причина усиления роли релятивистских эффектов заключается в том, что скорость (υ) движения электронов тяжелых атомов становится соизмеримой со скоростью света (с), так, для 1s-электрона золота она составляет около 60% от скорости света. По этой причине масса электрона релятивистски увеличивается и в соответствии с известным выражением Эйнштейна:
Также сжимаются внешние р- и внутренние d-подоболочки.
Однако заполняющиеся d- и f-подоболочки при этом становятся более диффузными. Последнее обусловлено тем, что сжатие s- и р-подоболочек приводит к более эффективному экранированию ими заряда ядра от электронов d- и f-орбиталей.
Определенную роль релятивистские эффекты начинают играть для атомов 4-го периода, их роль возрастает при переходе к элементам ниже располагающихся периодов периодической системы. Поэтому отличия химических свойств элементов 6-го и 7-го периодов и индивидуальные отличия других элементов в различных подгруппах периодической системы в ряде случаев связаны с релятивистскими эффектами. Хотя их влияние существенно больше для электронов внутренних оболочек, имеется немало примеров определяющей роли релятивистских эффектов и для валентных электронов.
Для элементов других главных подгрупп с релятивистскими эффектами связывается следующее. Как правило элементы 6-го периода этих подгрупп имеют характерные валентности на 2 единицы меньше, чем другие, более легкие, элементы. Так, для таллия, находящегося в третьей подгруппе, характерная степень окисления равна +1. Также с релятивизмом связано существование соединений одновалентного висмута. Энергия сцепления атомов между собой в простом веществе (энергия когезии) этих элементов обычно также ниже, чем в других случаях.
Весьма чувствительно к релятивистским эффектам сродство к электрону атомов галогенов, которое ими уменьшается у F, Cl, Br, J, At приблизительно на 1, 2, 7, 14, 38%, соответственно.
Релятивистские эффекты побочных подгрупп
В третьей побочной подгруппе различия в свойствах лантана и лантаноидов, с одной стороны, и актиния и актиноидов, с другой, в основном, обусловлены релятивистскими эффектами. Первые три энергии ионизации Ас выше, чем соответствующие энергии La, хотя до лантана сверху вниз в подгруппе энергии ионизации уменьшаются. Лантаноиды образуют, в основном, тригалогениды (исключение составляют Се, Рr, Тb, которые также образуют тетрафториды). Для актинидов же типично большее разнообразие с образованием тетра-, пента- и гексагалогенидов. Это иллюстрирует хорошо известное в неорганической химии правило, что из двух элементов побочной подгруппы более тяжелый проявляет большую валентность. Объяснение этого правила с позиции влияния релятивистских эффектов заключается в том, что релятивистское расширение d- или f-подоболочки облегчает удаление с нее электронов (проявляются более высокие степени окисления).
Для элементов IV побочной подгруппы изменение электронных подоболочек вследствие увеличения их числа при переходе от Zr к Hf компенсируется влиянием релятивистских эффектов. Поэтому эти два элемента очень близки по свойствам.
В целом, для элементов от гафния до радона релятивистские эффекты уже настолько велики, что их нужно учитывать, а для актиноидов это абсолютно необходимо.
Физика. 11 класс
Релятивистская механика
Релятивистские эффекты
Необходимо запомнить
Релятивистская механика – раздел физики, где описывается движение частиц со скоростями близкими к скорости света.
Закон взаимосвязи энергии и массы – тело обладает энергией и при нулевой скорости, такую энергию называют энергией покоя.
Полная релятивистская энергия составляет сумму собственной энергии частицы и релятивистской кинетической энергии
Релятивистская кинетическая энергия и импульс частицы:
Подтверждение законов Ньютона и классических представлений о пространстве и времени, рассматривают как частный случай релятивистских законов и называют принципом соответствия.
Массы частиц в состоянии покоя равны нулю, такие частицы называют безмассовыми. Они существуют только в движении, но во всех инерциальных системах отсчёта их импульс и энергия не равны нулю.
Энергия и импульс связаны соотношением:
Во всех инерциальных системах отсчёта импульс частицы и её энергия связаны соотношением:
Отсюда масса частицы равна:
График зависимости релятивистского импульса от изменения скорости тела
Релятивистский эффект Доплера
Звуковые волны распространяются в воздухе или другой однородной среде с постоянной скоростью, которая зависит только от свойств среды. Однако, длина волны и частота звука могут существенно изменяться при движении источника звука и наблюдателя.
Релятивистский эффект Доплера обусловлен двумя причинами:
— изменение частоты при относительном движении источника и приёмника;
— релятивистское замедление времени.
Если источник звука и наблюдатель движутся друг относительно друга, частота звука, воспринимаемого наблюдателем, не совпадает с частотой источника звука. Это явление, открытое Христианом Доплером в 1842 г., носит название эффекта Доплера:
В случае электромагнитных волн формулу для частоты выводят из уравнений специальной теории относительности. Для распространения электромагнитных волн не требуется материальная среда, тогда:
РЕЛЯТИВИСТСКИЕ ЭФФЕКТЫ
— физ. явления, наблюдаемые при скоростях тел (частиц) v, сравнимых со скоростью света с. К ним относятся: релятивистское сокращение продольных (в направлении движения тела) длин, релятивистские замедление времени, увеличение массы тела с ростом его энергии и т. п., рассматриваемые в частной (специальной) относительности теории. Для квантовых систем частиц (атомов, атомных ядер и др.), в к-рых относит. движение частиц происходит со скоростями 
, Р. э. дают поправки к уровням энергии, пропорц. степеням отношения u/с (см., напр., Спин-орбитальное взаимодействие). Релятивистскими наз. также эффекты общей теории относительности (релятивистской теории тяготения), напр. эффект замедления течения времени в сильном грави-тац. поле (см.. Тяготение).. И. Ю. Кобзарев.
Полезное
Смотреть что такое «РЕЛЯТИВИСТСКИЕ ЭФФЕКТЫ» в других словарях:
РЕЛЯТИВИСТСКИЕ ЭФФЕКТЫ — физические явления, наблюдаемые при скоростях тел (частиц), сравнимых со скоростью света, а также в сильных гравитационных полях (см. Относительности теория, Тяготение) … Большой Энциклопедический словарь
релятивистские эффекты — физические явления, наблюдаемые при скоростях тел (частиц), сравнимых со скоростью света, а также в сильных гравитационных полях (см. Относительности теория, Тяготение). * * * РЕЛЯТИВИСТСКИЕ ЭФФЕКТЫ РЕЛЯТИВИСТСКИЕ ЭФФЕКТЫ, физические явления,… … Энциклопедический словарь
Релятивистские эффекты — явления, наблюдаемые при скоростях тел (частиц), сравнимых со скоростью света. К ним относятся: Лоренца Фицджеральда сокращение, релятивистское замедление времени, увеличение массы тела с ростом его энергии и т. п., рассматриваемые в… … Большая советская энциклопедия
РЕЛЯТИВИСТСКИЕ ЭФФЕКТЫ — физ. явления, наблюдаемые при скоростях тел (частиц), сравнимых со скоростью света, а также в сильных гравитац. полях (см. Относительности теория, Тяготение) … Естествознание. Энциклопедический словарь
Небесная механика — раздел астрономии, изучающий движения тел Солнечной системы в гравитационном поле. При решении некоторых задач Н. м. (например, в теории движения комет) учитываются также и негравитационные эффекты: реактивные силы, сопротивление среды,… … Большая советская энциклопедия
Питцер, Кеннет Санборн — Эта статья предлагается к удалению. Пояснение причин и соответствующее обсуждение вы можете найти на странице Википедия:К удалению/7 декабря 2012. Пока процесс обсуждени … Википедия
Альтернативные теории гравитации — Альтернативными теориями гравитации принято называть теории гравитации, существующие как альтернативы общей теории относительности (ОТО) или существенно (количественно или принципиально) модифицирующие ее. К альтернативным теориям гравитации… … Википедия
МОНД — Альтернативными теориями гравитации принято называть теории гравитации, существующие как альтернативы общей теории относительности или существенно (количественно или принципиально) модифицирующие ее. К альтернативным теориям гравитации часто… … Википедия
Относительности теория — физическая теория, рассматривающая пространственно временные свойства физических процессов. Закономерности, устанавливаемые О. т., являются общими для всех физических процессов, поэтому часто о них говорят просто как о свойствах… … Большая советская энциклопедия
PSR J0737-3039 — J0737 3039 фантазия художника (Michael Kramer). Пропорции не соблюдены. См. также MPEG animation (2,4 МБа … Википедия
Релятивистские эффекты
Под релятивистскими эффектами в теории относительности понимают изменения пространственно-временных характеристик тел при скоростях, соизмеримых со скоростью света.
В качестве примера обычно рассматривается космический корабль типа фотонной ракеты, который летит в космосе со скоростью, соизмеримой со скоростью света. При этом неподвижный наблюдатель может заметить три релятивистских эффекта:
1. Увеличение массы по сравнению с массой покоя. С ростом скорости растет и масса. Если бы тело могло двигаться со скоростью света, то его масса возросла бы до бесконечности, что невозможно. Эйнштейн доказал, что масса тела есть мера содержащейся в ней энергии (E= mc 2 ). Сообщить телу бесконечную энергию невозможно.
2. Сокращение линейных размеров тела в направлении его движения. Чем больше будет скорость космического корабля, пролетающего мимо неподвижного наблюдателя, и чем ближе она будет к скорости света, тем меньше будут размеры этого корабля для неподвижного наблюдателя. При достижении кораблем скорости света его наблюдаемая длина будет равна нулю, чего быть не может. На самом же корабле космонавты этих изменений не будут наблюдать. 3. Замедление времени. В космическом корабле, движущемся со скоростью, близкой к скорости света, время течет медленнее, чем у неподвижного наблюдателя.
Эффект замедления времени сказался бы не только на часах внутри корабля, но и на всех процессах, протекающих на нем, а также на биологических ритмах космонавтов. Однако фотонную ракету нельзя рассматривать как инерциальную систему, ибо она во время разгона и торможения движется с ускорением (а не равномерно и прямолинейно).
В теории относительности предложены принципиально новые оценки пространственно-временных отношений между физическими объектами. В классической физике при переходе от одной инерциальной системы (№ 1) к другой (№ 2) время остается тем же – t2 = tL а пространственная координата изменяется по уравнению x2 = x1– vt. В теории относительности применяются так называемые преобразования Лоренца:
Из отношений видно, что пространственные и временные координаты зависят друг от друга. Что касается сокращения длины в направлении движения, то
а ход времени замедляется:
В 1971 г. в США был поставлен эксперимент по определению замедления времени. Изготовили двое совершенно одинаковых точных часов. Одни часы оставались на земле, а другие помещались в самолет, который летал вокруг Земли. Самолет, летящий по круговой траектории вокруг Земли, движется с некоторых ускорением, и значит, часы на борту самолета находятся в другой ситуации по сравнению с часами, покоящимися на земле. В соответствии с законами теории относительности часы-путешественники должны были отстать от покоящихся на 184 нс, а на самом деле отставание составило 203 нс. Были и другие эксперименты, в которых проверялся эффект замедления времени, и все они подтвердили факт замедления. Таким образом, разное течение времени в системах координат, движущихся относительно друг друга равномерно и прямолинейно, является непреложным экспериментально установленным фактом.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет