Powerpoint-Karaoke Präsentation zum Thema «Faszination Physik»

2. Tests der Relativistischen
Energie-Impuls-Beziehung

3. INHALT
 ERSTE EXPERIMENTE
 PRÄZISIONSMESSUNGEN
 BERTOZZI-EXPERIMENT
 WAS IST HOCHENERGIE
 HOCHENERGIEEXPERIMENTE IM
TEILCHENBESCHLEUNIGER

4. Energie-Impuls-Beziehung
• Die Masse m
• Die Geschwindigkeit des Körpers v
• Lichtgeschwindigkeit c
Daraus resultiert in der klassischen
Mechahnick der Impuls
und die kinetische Energie

5. Energie-Impuls-Beziehung
Die Relativitätstheorie besagt unter anderem, dass die
Lichtgeschwindigkeit in Inertialsystemen eine
unerreichbare Grenzgeschwindigkeit darstellt. Dies drückt
auch die relativistische Energie-Impuls-Beziehung aus:
Daraus folgen die Beziehungen für die Ruheenergie
, relativistische
Energie (Ruhe + Bewegung) E, kinetische Energie und Impuls von
massebehafteten Teilchen:
Aber nur wo:

6. Präzisionsmässungen
• In Übereinstimmung mit der
Relativitätstheorie
• Welche Werte könnten die ersten
Prezissionsmässungen in Übereinstimmung
mit der Relativitätstheorie ergeben?

7. Präzisionsmessungen
• Eine erste kleine Hilfe:
– Stellen Sie die Resultate in einem
Liniendiagramm dar und beschriften Sie die
zwei Achsen mit
• Impuls/Masse*Geschwindigkeit
• Lichtgeschwindigkeit
• Zweiter Tipp:
– Denken Sie an folgende Regel:

8. Was ist Hochenergie?

9. Der Teilchenbeschläuniger:

10. Hochenergie im
Teilchenbeschleuniger
• In modernen Teilchenbeschleunigern werden die Vorhersagen der
speziellen Relativitätstheorie bei hohen Energien routinemäßig bestätigt und
sind notwendig für Design und Auswertung von Kollisionsexperimenten.
• Die Zeitdilatation bewegter Teilchen wird beim Zerfall instabiler Teilchen
beobachtet.
• Das relativistische Additionstheorem der Geschwindigkeit ist notwendig zum
Verständnis der Verteilung der Synchotonstrahlung.
• Für Geschwindigkeitsunterschiede zwischen 11GeV Elektronen und
sichtbarem Licht gilt folgende Formel:
• Die maximale Obergrenze legt sich wie folgt fest:

11. Fragen?