Special Relativity
1
Grading
 Homework……………..3 points
 Quizzes………………...2 points
 Two Exams………….....9 points
 Final Exam……………..6 points
 Term paper……………..2 points*
*- optional: if not will be
added to exams
2
Understanding the ideas of each
lecture requires the knowledge of the
previous lectures.
If you keep up,
you won’t end
up looking like
this the night
before the
quizzes!
3
State of Physics cira 1895
Statistical Mechanics
• 3 Laws of Thermodynamics
• Kinetic Theory
Electricity & Magnetism
Maxwell Equations (c 1880)
• Gauss’ Law
•Faraday’s Law
•Ampere’s Law
•No magnetic monopoles
Conservation Laws
• Energy
• Linear & Angular Momentum
Mechanics (Gravity)
Newton’s Laws (c 1640)
1-Law of inertia
2-F=ma
3-Equal and opposite reactions
4
RELATIVISTIC PHYSICS
The study of phenomena
that takes place in a
frame of reference that is
in motion with respect to
the observer.
5
Big Bang Timeline
We are here
6
What is Light?
 Properties of light

Reflection, Refraction


A property of both particles and waves
Interference and Diffraction
Young’s double slits
 A Property of Waves Only


Polarisation

A Property of Waves Only
7
Classical Physics
 Light
is a wave
 Young’s
Double Slit Experiment
 Faraday’s experiments
 Maxwell’s equations
E 

0
B  0
B
t
1 E
 B 
 0 J
 0 0 t
 E  
8
9
10
‫نسبیت‪ -‬دستگاه‌های‌مختصات‌اینرسی‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫قوانین نیوتن براساس دستگاه‌های اینرسی استوار است‪ .‬این‬
‫مطلب در قانون اول نیوتن کد شده است‪.‬‬
‫اگر در یک دستگاه مختصات به یک جسم نیرویی وارد نشود‬
‫و آن جسم ساکن و یا به حرکت یکنواخت خود را ادامه دهد‪،‬‬
‫آن دستگاه مختصات را اینرسی گویند‪.‬‬
‫دستگاه‌های اینرسی نسبت به هم حرکت یکنواخت دارند‪.‬‬
‫اگر دو دستگاه اینرسی که نسبت به هم با سرعت ‪ V‬در جهت‬
‫‪ ،x‬بخوانید دستگاه ‪ S‬و ’‪ ،S‬در حرکت باشند‪:‬‬
‫‪11‬‬
12
13
14
15
16
‫و‌همین‌طور‬
‫در‌این‌صورت‬
‫‪17‬‬
‫و‬
‫پس هنگامی که از یک دستگاه اینرسی به یک دستگاه‬
‫اینرسی دیگر میرویم معادله های حرکت تغییر نمیکند و‬
‫به عبارت دیگر در تبدیالت گالیله قوانین نیوتن ناوردا‬
‫میمانند‪.‬‬
‫ناظرهای پیوسته به دستگاههای اینرسی مختلف یک‬
‫پدیده را یک طور تعبیر میکنند‪.‬‬
‫هیچ پدیدهی مکانیکی نمیتواند بین سیستمهای اینرسی‬
‫تفاوت بگذارد‪.‬‬
‫بنابراین به وسیلهی هیچ آزمایش مکانیکی نمیتوان ثابت‬
‫کرد که یک دستگاه اینرسی در حال سکون است و بقیه‬
‫نسبت به آن حرکت یکنواخت دارند‪.‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫‪18‬‬
‫‪ ‬اما معادالت ماکسول تحت این تبدیالت تغییر شکل‬
‫می‌دهند‪.‬‬
‫‪ ‬پس‌می‌توان‌با‌استفاده‌از‌پدیده‌های‌الکترومغناطیسی‌‬
‫بین‌دستگاه‌های‌اینرسی‌مختلف‌تمایز‌قائل‌شد‪.‬‬
‫‪19‬‬
‫شنا در طول رودخانه‬
‫حرکت در محیط متحرک‬
‫‪ -u‬سرعت رودخانه نسبت به ساحل‬
‫‪ -c‬سرعت شناگر در آب ساکن‬
‫‪20‬‬
21
‫شنا در عرض رودخانه‬
‫‪22‬‬
23
‫درس ی که از شناگر میگیریم‬
‫‪24‬‬
25
26
27
‫‪28‬‬
‫انیشتین و دیگران عدم وجود اتر را مدعی شدند‪.‬‬
29