ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Εξετάσεις στη Θεωρία της Ειδικής Σχετικότητας Ιούνιος 2010

Σχετικά έγγραφα
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Εξετάσεις στη Θεωρία της Ειδικής Σχετικότητας 7 Οκτωβρίου 2014 (περίοδος Σεπτεμβρίου )

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Εξετάσεις στη Θεωρία της Ειδικής Σχετικότητας 23 Μαρτίου 2015 (πτυχιακή περίοδος)

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Εξέταση στην Ειδική Θεωρία Σχετικότητας 19 Ιουνίου 2013

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Εξετάσεις στη Θεωρία της Ειδικής Σχετικότητας 4 Σεπτεμβρίου 2018

ΚΕΝΤΡΟ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ & ΧΗΜΕΙΑΣ ΕΔΟΥΑΡΔΟΥ ΛΑΓΑΝΑ Ph.D. Λεωφ. Κηφισίας 56, Αμπελόκηποι, Αθήνα Τηλ.: ,

Σύγχρονη Φυσική 1, Διάλεξη 10, Τμήμα Φυσικής, Παν/μιο Ιωαννίνων. Ορμή και Ενέργεια στην Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Εξέταση στη Μηχανική ΙΙ 8 Ιουλίου 2013

5 Σχετικιστική μάζα. Στο Σ Πριν Μετά. Στο Σ

γ /ω=0.2 γ /ω=1 γ /ω= (ω /g) v. (ω 2 /g)(x-l 0 ) ωt. 2m.

ΕΙΔΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΤΗΣ ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Πτυχιακή εξέταση στη Μηχανική ΙI 20 Σεπτεμβρίου 2007

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ. ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙI Ιούνιος 2004

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Μηχανική Ι 22 Ιανουαρίου, 2019

Φυσικό Τμήμα Παν/μιο Ιωαννίνων - Ειδική Σχετικότητα - Λυμένα Προβλήματα - ΙII

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΧΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΦΕΥ η ΕΡΓΑΣΙΑ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ. ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙI Σεπτέμβριος 2004

1 + Φ r /c 2 = 1 (1) (2) c 2 k y 1 + (V/c) 1 + tan 2 α = sin α (3) tan α = k y k x

5 Σχετικιστική μάζα. Στο Σ Πριν Μετά. Στο Σ

Σύγχρονη Φυσική 1, Διάλεξη 12, Τμήμα Φυσικής, Παν/μιο Ιωαννίνων Διαγράμματα Minkowski

Η «ΠΡΟΣΘΕΤΙΚΗ ΙΔΙΟΤΗΤΑ» ΤΗΣ ΚΙΝΗΤΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Ε Θ Ν Ι Κ Ο Μ Ε Τ Σ Ο Β Ι Ο Π Ο Λ Υ Τ Ε Χ Ν Ε Ι Ο Τ Ο Μ Ε Α Σ Φ Υ Σ Ι Κ Η Σ

Τμήμα Φυσικής, Παν/μιο Ιωαννίνων, Ειδική Σχετικότητα, Διάλεξη 5 Οι Μετασχηματισμοί του Lorentz και η Συστολή του μήκους

Ορμή. Απλούστερη περίπτωση: σύστημα δυο σωματίων, μάζας m 1 και m 2 σε αποστάσεις x 1 και x 2, αντίστοιχα, από την αρχή ενός συστήματος συντεταγμένων

Σχετικιστικές συμμετρίες και σωμάτια

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΕΙ ΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΤΗΣ ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΛΑΙΟΤΕΡΩΝ ΕΤΩΝ

Κεφάλαιο 6 : Σχετικιστική ενέργεια και ορμή.

1ο ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 3 Αυγούστου 2014 Απλή Αρµονική Ταλάντωση - Κρούσεις. Ενδεικτικές Λύσεις. Θέµα Α

Σύγχρονη Φυσική 1, Διάλεξη 4, Τμήμα Φυσικής, Παν/μιο Ιωαννίνων Η Αρχές της Ειδικής Θεωρίας της Σχετικότητας και οι μετασχηματισμοί του Lorentz

Προτεινόμενα θέματα για τις εξετάσεις 2011

ΘΕΜΑ Β Β1. Ένας ταλαντωτής εκτελεί φθίνουσα ταλάντωση με πλάτος που μειώνεται εκθετικά με το

Ηλεκτρομαγνητισμός. Μαγνητικό πεδίο. Νίκος Ν. Αρπατζάνης

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ. ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι Σεπτέµβριος 2004

dx cos x = ln 1 + sin x 1 sin x.

1 p p a y. , όπου H 1,2. u l, όπου l r p και u τυχαίο μοναδιαίο διάνυσμα. Δείξτε ότι μπορούν να γραφούν σε διανυσματική μορφή ως εξής.

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Εξετάσεις στη ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι 26 Ιανουαρίου 2016

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΣΧΕΤΙΚΙΣΤΙΚΗΣ ΥΝΑΜΙΚΗΣ Έλλειµµα µάζας και ενέργεια σύνδεσης του πυρήνα του ατόµου A

Κλασική Ηλεκτροδυναμική

Κρούσεις. 5. Σε μια ελαστική κρούση δεν διατηρείται α. η ολική κινητική ενέργεια του συστήματος. β. η ορμή του συστήματος.

Ο τελευταίος όρος είναι πάνω από την επιφάνεια στο άπειρο όπου J = 0,έτσι είναι μηδέν. Επομένως

Κεφάλαιο 2 ο Ενότητα 1 η : Μηχανικά Κύματα Θεωρία Γ Λυκείου

Κίνηση φορτισμένου σωματιδίου σε χώρο, όπου συνυπάρχουν ηλεκτρικό και μαγνητικό πεδίο ομογενή και χρονοανεξάρτητα

Τα είδη της κρούσης, ανάλογα µε την διεύθυνση κίνησης των σωµάτων πριν συγκρουστούν. (α ) Κεντρική (ϐ ) Εκκεντρη (γ ) Πλάγια

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ - ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 25/09/16 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ

2. Οι νόµοι της κίνησης, οι δυνάµεις και οι εξισώσεις κίνησης

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι Φεβρουάριος 2013

2.2 ΓΕΝΙΚΗ ΜΟΡΦΗ ΕΞΙΣΩΣΗΣ ΕΥΘΕΙΑΣ

d dx ΠΑΡΑΓΩΓΟΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ. ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΙΣ ΚΡΟΥΣΕΙΣ ΚΑΛΟΚΑΙΡΙ ο ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΕΞΕΤΑΣΗΣ: 3 ΩΡΕΣ

ΚΑΡΤΕΣΙΑΝΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΣΕ ΔΥΟ ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ

Φυσική για Μηχανικούς

ΑΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ/ ΣΤΕΦ 16/2/2012 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ A ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ Ι

Α. Η επιτάχυνση ενός σωματιδίου ως συνάρτηση της θέσης x δίνεται από τη σχέση ax ( ) = bx, όπου b σταθερά ( b= 1 s ). Αν η ταχύτητα στη θέση x

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Β ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΕΥΤΕΡΑ 18 ΙΟΥΝΙΟΥ 2001 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ: ΦΥΣΙΚΗ

1.1 ΟΡΙΣΜΟΙ, ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ

Φυσική για Μηχανικούς

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Μηχανική Ι 24 Σεπτεμβρίου 2018

ΚΙΝΗΣΕΙΣ ΦΟΡΤΙΩΝ ΣΕ Ο.Μ.Π. 1. Στο σχήμα δίνονται δύο ομογενή μαγνητικά πεδία με εντάσεις μέτρων Β 2 =2Β 1

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΘΕΩΡΙΑ & ΑΣΚΗΣΕΙΣ

Ε Θ Ν Ι Κ Ο Μ Ε Τ Σ Ο Β Ι Ο Π Ο Λ Υ Τ Ε Χ Ν Ε Ι Ο Τ Ο Μ Ε Α Σ Φ Υ Σ Ι Κ Η Σ

ΦΥΣΙΚΗ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: Α (ΛΥΣΕΙΣ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 13/10/2013

1. Μετάπτωση Larmor (γενικά)

(α) (β) (γ) [6 μονάδες]

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Χημείας Φυσική 1 1 Φεβρουαρίου 2017

3 + O. 1 + r r 0. 0r 3 cos 2 θ 1. r r0 M 0 R 4

Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήµιο Ενδεικτικές Λύσεις Θεµάτων Τελικών εξετάσεων στη Θεµατική Ενότητα ΦΥΕ34. Ιούλιος 2008 KYMATIKH. ιάρκεια: 210 λεπτά

Κβαντικό Σωμάτιο σε Ηλεκτρομαγνητικό Πεδίο

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Απλή Αρµονική Ταλάντωση - Κρούσεις Ενδεικτικές Λύσεις Θέµα Α

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Εξέταση στη Μηχανική II 20 Σεπτεμβρίου 2010

( ) Φ.27 είξετε ότι, για ένα σωµατίδιο µε µάζα ηρεµίας m 0, το οποίο κινείται µε ταχύτητα υκαι έχει ορµή pκαι κινητική ενέργεια Κ, ισχύει η σχέση ΛΥΣΗ

Η Επιτάχυνση. η τα- χύτητά του ( Σχήμα 1 ). Από τον ορισμό της ταχύτητας θα ισχύει (3)

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΠΗΓΕΣ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΥ ΠΕΔΙΟΥ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Εξέταση στη Μηχανική ΙI 11 Ιουνίου 2012

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ

Q 40 th International Physics Olympiad, Merida, Mexico, July 2009

Ε Θ Ν Ι Κ Ο Μ Ε Τ Σ Ο Β Ι Ο Π Ο Λ Υ Τ Ε Χ Ν Ε Ι Ο Τ Ο Μ Ε Α Σ Φ Υ Σ Ι Κ Η Σ

(x(x 2 + y 2 + z 2 ) 1/2,y(x 2 + y 2 + z 2 ) 1/2,z(x 2 + y 2 + z 2 ) 1/2) =0 x y z. div A =0

website:

Συστήματα συντεταγμένων

ΦΥΣ 145 Μαθηµατικές Μέθοδοι στη Φυσική. 15 Μαίου 2013

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κρούσεις - Αρµονική Ταλάντωση Ενδεικτικές Λύσεις Θέµα Α

ENOTHTA 1: ΚΡΟΥΣΕΙΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ


Εισαγωγή στη Σχετικότητα και την Κοσμολογία ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

GMR L = m. dx a + bx + cx. arcsin 2cx b b2 4ac. r 3. cos φ = eg. 2 = 1 c

Ενότητα 6: Μη θερµική ακτινοβολία σε blazars: Αντίστροφη Σκέδαση Compton Φύλλο Φοιτητή

Κρούσεις. 1 ο ΘΕΜΑ. Φυσική Γ Θετ. και Τεχν/κης Κατ/σης. Θέματα εξετάσεων

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΤΟ ΥΛΙΚΟ ΕΧΕΙ ΑΝΤΛΗΘΕΙ ΑΠΟ ΤΑ ΨΗΦΙΑΚΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΑ ΒΟΗΘΗΜΑΤΑ ΤΟΥ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟΥ ΠΑΙΔΕΙΑΣ.

Στις ερωτήσεις A1 - A4, να γράψετε τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα σε κάθε αριθμό το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

A2. Θεωρήστε ότι d << r. Να δώσετε μια προσεγγιστική έκφραση για τη δυναμική ενέργεια συναρτήσει του q,d, r και των θεμελιωδών σταθερών.

Γενικές εξετάσεις Φυσική Γ λυκείου θετικής και τεχνολογικής κατεύθυνσης

Ενδεικτικές Λύσεις Θεμάτων Τελικών Εξετάσεων στη Θεματική Ενότητα ΦΥΕ34

Φυσική για Μηχανικούς

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι Φεβρουάριος 2004

3α. ΣΧΕΤΙΚΙΣΤΙΚΗ ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΗ ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑΤΑ «ΠΑΡΑ ΟΞΑ» ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΗ ΤΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ

Θεωρητική μηχανική ΙΙ

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Απλή Αρµονική Ταλάντωση - Κρούσεις Ενδεικτικές Λύσεις - Γ έκδοση

1ο ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Τετάρτη 12 Αυγούστου 2015 Απλή Αρµονική Ταλάντωση - Κρούσεις. Ενδεικτικές Λύσεις - Οµάδα Α.

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ. Επικαμπύλια και Επιφανειακά Ολοκληρώματα. Γ.1 Επικαμπύλιο Ολοκλήρωμα

Θέση και Προσανατολισμός

Transcript:

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Εξετάσεις στη Θεωρία της Ειδικής Σχετικότητας Ιούνιος Αν θέλετε μπορείτε να επεξεργαστείτε όλα τα προβλήματα σε σύστημα μονάδων όπου η ταχύτητα του φωτός είναι c. Να λύσετε τα 4 από τα 5 θέματα. Θέμα Α: Στο ΣΚΦ Σ ο τανυστής του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου δίνεται από τον πίνακα (σε συναλλοίωτη ή ανταλλοίωτη μορφή /c /c F µν /c B ή F µν /c B ( B B Σ. Υπολογίστε τα αναλλοίωτα του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου.. Υπολογίστε τη σχέση μεταξύ των ποσοτήτων, B ώστε να υπάρχει ΣΚΦ Σ στο οποίο το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο θα έχει μόνο ηλεκτρικό πεδίο. 3. Υπολογίστε την ταχύτητα αυτή u με την οποία θα πρέπει να κινείται το Σ του ερωτήματος ( ως προς το Σ, καθώς και το ηλεκτρικό πεδίο στο Σ. Δίδονται οι τύποι μετασχηματισμού των πεδίων., γ( u B B B, B γ(b c u Σ Θέμα B: Στο χωρόχρονο θεωρήστε το γραμμικό μετασχηματισμό: x at bx, t ct dx, y y, z z όπου c μια παράμετρος άσχετη με την ταχύτητα του φωτός.. Κατασκευάστε κατάλληλο τέτοιο μετασχηματισμό (βρείτε παραμέτρους a, b, c, d απαιτώντας το συναλλοίωτο της κυματικής εξίσωσης ϕ (δηλαδή να έχει αυτή την ίδια μορφή και στα δύο συστήματα συντεταγμένων, όπου. x y z t. Στο ΣΚΦ (txyz δίνεται το διανυσματικό πεδίο C µ (e (t x, e (t x, x, x. Υπολογίστε την απόκλιση του πεδίου C µ στο ΣΚΦ (t x y z όταν το δεύτερο κινείται ως προς το πρώτο κατά τον τυποποιημένο τρόπο με ταχύτητα u c/3. Θέμα Γ: Υπολογίστε την ενέργεια των σκεδαζόμενων ηλεκτρονίων e κατά την ελαστική σκέδαση ηλεκτρονίου - πρωτονίου συναρτήσει της ενέργειας του προσπίπτοντος σωματιδίου e και της γωνίας σκέδασης αυτού, θεωρώντας ότι τα προσπίπτοντα ηλεκτρόνια έχουν πολύ υψηλές ενέργειες και πριν και μετά τη σκέδασή τους ( e, e >> m. Οι μάζες m, M του ηλεκτρονίου και του πρωτονίου αντίστοιχα θεωρούνται

γνωστές και m M. Θέμα Δ: Σωματίδιο συγκρούεται με άλλο ακίνητο σωματίδιο ίσης μάζας, οπότε τα δύο σωματίδια εξαϋλώνονται. Μετά τη σύγκρουση παράγονται δύο φωτόνια ίσης συχνότητας ν τα οποία κινούνται στο επίπεδο x y, εκατέρωθεν του άξονα x, σχηματίζοντας με αυτόν ίσες γωνίες μέτρου ϕ 45.. Προσδιορίστε την ταχύτητα του κέντρου ορμής των φωτονίων (διάνυσμα.. Προσδιορίστε την ταχύτητα του κέντρου ορμής των σωματιδίων (διάνυσμα. 3. Προσδιορίστε την ταχύτητα και την ορμή του σωματιδίου βλήματος. 4. Υπολογίστε τη συχνότητα ενός φωτονίου στο σύστημα κέντρου ορμής. 5. Μπορείτε να εκτιμήσετε τη συχνότητα του άλλου φωτονίου (στο ίδιο σύστημα; Θέμα Ε: Δύο γεγονότα (Α και Β συμβαίνουν σε ένα σύστημα αναφοράς Σ με χρονική διαφορά t t A t B T >. Τα ίδια γεγονότα συμβαίνουν σε ένα άλλο σύστημα αναφοράς Σ με χρονική διαφορά t t A t B T <.. Το τετράνυσμα ΑΒ που συνδέει τα δύο γεγονότα τι είναι (χρονοειδές, χωροειδές, ή φωτοειδές; Δικαιολογήστε την απάντησή σας.. Τι μπορείτε να συμπεράνετε για τη σχέση των χωρικών απόστασεων στα δύο συστήματα; 3. Αν το Σ κινείται κατά τον τυποποιημένο τρόπο με ταχύτητα V σε σχέση με το Σ, με τι ταχύτητα ως προς το Σ κινείται το σύστημα που παρατηρεί τα δύο γεγονότα να συμβαίνουν ταυτόχρονα;

Λύσεις Στις λύσεις έχει ληφθεί παντού c. Θέμα Α:. Το εν λόγω πεδίο έχει τη μορφή ˆx, B Bŷ. Έτσι τα αναλλοίωτα του ηλ/κού πεδίου είναι B B και B.. Για να υπάρχει σύστημα στο οποίο υπάρχει μόνο ηλεκτρικό πεδίο B και να είναι αναλλοίωτη η πρώτη ποσότητα, θα πρέπει B B δηλαδή B >. Συνεπώς θα πρέπει > B. 3. Το σύστημα Σ θα πρέπει να κινείται με ταχύτητα κάθετη στο μαγνητικό πεδίο αφού αν δεν συνέβαινε αυτό θα επιβίωνε μια συνιστώσα του μαγνητικού πεδίου παράλληλα στην ταχύτητα και δεν θα μηδενιζόταν το μαγνητικό πεδίο. Συνεπώς θα πρέπει η ταχύτητα να έχει τη μορφή u u xˆx u z ẑ. Έτσι για να μηδενιστεί το μαγνητικό πεδίο θα πρέπει γ(bŷ u u z B u z B/ <. Επομένως η ζητούμενη ταχύτητα είναι u (u x,, B/, όπου u x τυχαία σταθερά με u x (B/ <. Όσο για το νέο ηλεκτρικό πεδίο ( uu u ( uu γ( u u B ( uu γ(( u B. u Η γενική περίπτωση για u x απαιτεί πράξεις για το τελικό αποτέλεσμα του. Μπορεί όμως κανείς από το πρώτο αναλλοίωτο να συμπεράνει ότι B. Αν είχαμε θέσει για ευκολία u x οι εκφράσεις θα απλοποιούνταν αφού u. Έτσι θα είχαμε τότε γ(ˆx (B/ẑ Bŷ γ B ˆx σε συμφωνία με την προηγούμενη παρατήρηση. (B/ B ˆx B ˆx, Θέμα Β:. Θα είναι και ενώ Συνεπώς / t ( t / t / t ( x / t / x / x ( t / x / t ( x / x / x / y / y, / z / z ϕ ( [( t / t / t ( x / t / x ] [( t / x / t ( x / x / x ] [ / y ] [ / z ] ϕ ( [c / t a / x ] [d / t b / x ] [ / y ] [ / z ] ϕ (( c d t ( a b x ( ca db t x ϕ. ( y z Για να είναι η τελευταία έφραση ίδια με την ϕ θα πρέπει db ac, c d, b a. Έτσι b ±c cosh w, a ±d sinh w, όπου w κάποια παράμετρος. 3

. Θα μπορούσε κανείς να υπολογίσει το μετασχηματισμένο κατά Lorentz τετράνυσμα, να χρησιμοποιήσει το μετασχηματισμό Lorentz για να γράψει τα t, x ως συνάρτηση των t, x και στο τέλος να υπολογίσει το C µ παραγωγίζοντας ως προς t, x, y, z και αθροίζοντας όλες τις μερικές παραγώγους. Πιο απλά όμως C µ C µ αφού η ποσότητα είναι αναλλοίωτη (οι δείκτες είναι ζευγάρι και γίνεται άθροιση σε όλες τις τιμές τους. Επομένως υπολογίζουμε απλά C µ C µ C C t x C y C3 z e(t x e (t x Θέμα Γ: Από αρχή διατήρησης τετραορμής ( ( e M p e ( ( e p p οπότε [( e p e ( M ( e p ] M Έχουμε λοιπόν ( e e M ( p e p e M ( e e M( e e p e p e p e p e (e p e ( e p e e e M( e e p e p e m e e M( e e p e p e. Αν αντικαταστήσουμε τώρα p e p e e e cos θ e m M e M e ( cos θ M e M e ( cos θ. Θέμα Δ:. Η τετραορμή των φωτονίων είναι hν / / hν / / hν επομένως η ταχύτητα του κέντρου ορμής είναι v p/ ˆx(/.. Αυτή δεν αλλάζει πριν και μετά την αντίδραση. Άρα είναι η ίδια και για τα σωματίδια. 3. Η τετραορμή πριν είναι ( γm γm v ( m ( γ m γ v Για να αντιστοιχεί η ταχύτητα του ΚΟ σε αυτή που βρήκαμε θα πρέπει γ v/(γ ˆx/ επομένως v (γ /γ ( v v 3v v.. Η λύση v δεν είναι αποδεκτή αφού είναι σε αντίφαση με την αρχική εξίσωση οπότε v /3 (στην κατεύθυνση x λόγω διατήρησης της ορμής. Προφανώς η 3-ορμή είναι p mγ v mˆx. Έδω πρέπει να αντικαταστήσουμε m(γ hν m hν/(γ hν/. 4

4. Αρκεί ένας μετασχηματισμός Lorentz στην τετραορμή του ενός φωτονίου γ γv γv γ hν / / hν Συνεπώς η συχνότητα θα γίνει ν ν/. / / 5. Η συχνότητα του άλλου θα είναι η ίδια αφού στο ΚΟ η συνολική 3-ορμή είναι. (hν/ Θέμα Ε:. Γνωρίζουμε ότι μόνο στα χωροειδή τετρανύσματα μπορούν να αλλάξουν πρόσημο η χρονική συνιστώσα τους. Εξάλλου έστω ο μετασχηματισμός Lorentz που αλλάζει την T σε T (με άξονα x αυτόν του μετασχηματισμού πρώθησης: T γ(t V x T / x V γ/( γ V /( /γ < V <. Επομένως x > T. Άρα πρόκειται για χωροειδές τετράνυσμα.. Από διατήρηση του χωροχρονικού μήκους (T x ( T x δηλαδή x x. 3. Αφού με τη V πετυχαίνουμε αναστροφή της χρονικής συνιστώσας, μηδενισμό αυτή θα πετυχαίνουμε με V τέτοια ώστε T V x V T / x V γ/(γ. 5