1. Tahmin et
Ayna aralığını iki katına çıkarmanın öz periyoda ve Lorentz çarpanına etkisini tahmin et.
Işık saati ve zaman genişlemesi
Aynı ışık. Farklı zaman aralıkları.
İki ayna arasında gidip gelen ışığı, saatin kendi sisteminde ve laboratuvar sisteminde karşılaştır.
Her iki sistemde ışığın sürati c ise bir tur neden farklı sürelerde tamamlanır?
2. Kontrollü deney yap
β = 0 ve L = 1 m seç. Bir gidiş–dönüşte Δτ ve Δt değerlerini ns cinsinden kaydet. Eşit olmalarını yorumla.
3. Karşılaştır ve ölç
L sabitken β = 0,6 ve 0,8 dene. Δt/Δτ oranını hesapla ve gösterilen γ ile karşılaştır.
4. Bağıntıyı sorgula
β sabitken L değerini 0,5 m’den 1 m’ye çıkar. Süreler ile γ nasıl değişiyor? İki sistemde ışığın hızının c olmasını kullan.
5. Sonuç ve sınırlar
Beş tekrar sonunda biriken öz süre ve laboratuvar süresini karşılaştır. Animasyonun izleme süresiyle fiziksel nanosaniyeleri karıştırmadan sonucu açıkla.
Notlar hakkında
Notlar bu tarayıcıda tutulur; sunucuya gönderilmez. Ortak cihazda kişisel bilgi yazma. Tarayıcı verileri silinirse notlar kaybolabilir; notlarını indirebilirsin.
Işık saati ve zaman genişlemesi
HazırSaatin kendi referans sistemi
Laboratuvar referans sistemi
02 / CANLI ÖLÇÜMLER
Geçen öz zaman τ—ns
Geçen laboratuvar zamanı t—ns
Lorentz çarpanı γ—
Bir turun süresi
Her kare 0,5 m; iki panelin ölçeği aynıdır. Bir tur ekranda 6 saniye sürer; fiziksel süreler ns cinsindendir.
Ölçek ve gösterim notları
Laboratuvar ızgarası ve pencere sabittir. Saat sağa ilerler; gerekirse yatay çubuğu kendin kaydır veya “Saati göster” düğmesini kullan. Otomatik takip yoktur.
İki panelde sabit ve eş uzamsal ölçek: her kare 0,5 m. Ayna aralığı 0,5–2 m arasında değişirken çizim ölçeği sabit kalır.
Her gidiş–dönüş izleme için 6 saniyede oynatılır; fiziksel süreler ns cinsindendir. Yatay kaydırma yalnız çizimi değiştirir; fiziksel konumu ve süreleri değiştirmez.
Sor. Dene. Anlamlandır.
Bir soru sor
Hareketli saat yavaşlarken ışığın hızı değişir mi?
Deneyle kontrol et
β = 0 ve β = 0,6 için bir gidiş–dönüşün iki referans sistemindeki sürelerini karşılaştır.
Sonucu yorumla
Daha uzun ışık yolu ile zaman genişlemesi arasında nasıl bir ilişki var?
Işık hızını değil, zamanı karşılaştır.
Saatin kendi sisteminde ışık dikey ilerler. Laboratuvarda aynalar hareket ettiği için ışık daha uzun, çapraz bir yol izler. Her iki sistemde de ışığın sürati c olduğundan laboratuvardaki tur süresi daha uzundur.
Model ve varsayımlar
Özel görelilik modeli: sabit bağıl hız, ideal aynalar ve vakum. İvme ve kütleçekimi yoktur. Paneller aynı foton olaylarının koordinat gösterimleridir; kameraya ulaşan gecikmeli optik görüntüler değildir. Zaman animasyon için yavaşlatılmıştır. Hız veya uzaklık değişimi yeni bir deney başlatır.
Semboller ve türevler: nasıl okunur?
| Gösterim | Anlamı ve birimi |
|---|---|
| Zaman; s saniye demektir. Işık saatinde ns = 10⁻⁹ s kullanılır. | |
| L aynalar arası uzaklık (m), c vakumda ışık hızı (m/s), v saatin laboratuvara göre yatay hızı (m/s). β boyutsuz hız oranıdır; bu modelde 0 ≤ β < 1. | |
| τ saate eşlik eden sistemin öz zamanı; t laboratuvar zamanı; γ boyutsuz Lorentz çarpanı. Δτ ve Δt aynı gidiş–dönüş olayları arasındaki sürelerdir. Paneller kendi sistemlerinin zamanlarıyla etiketlenir. |
Kaynaklar ve ileri okuma
Aşağıdaki kitaplar ilgili kavramları derinleştirmek içindir. Simülasyonun varsayımları yukarıda ayrıca açıklanmıştır.
- Raymond A. Serway, John W. Jewett. Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics. 10. baskı · Bölüm 38. Cengage. Kaynağa git ↗
- Hugh D. Young, Roger A. Freedman. University Physics with Modern Physics. 15. baskı · Bölüm 37. Pearson. Kaynağa git ↗
- David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker. Fundamentals of Physics. 12. baskı · Bölüm 37. Wiley. Kaynağa git ↗