電磁場的相對論變換PPT精選文檔

1、.1電磁場的相對論變換電磁場的相對論變換張張 煒煒.2磁鐵與線圈磁鐵與線圈相對運(yùn)動相對運(yùn)動時(shí)的時(shí)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象電磁感應(yīng)現(xiàn)象線圈靜止線圈靜止,磁鐵運(yùn)動磁鐵運(yùn)動(感生電動勢感生電動勢)磁鐵靜止磁鐵靜止,線圈運(yùn)動線圈運(yùn)動(動生電動勢動生電動勢)同一物理過程在不同參同一物理過程在不同參考系中的觀察結(jié)果得到考系中的觀察結(jié)果得到不同的描述不同的描述.電磁學(xué)中電磁學(xué)中,無論速度多么無論速度多么低低,伽利略變換都不適用伽利略變換都不適用.3伽利略變換伽利略變換xxvtyyzzttxxvtyyzztt.4洛侖茲變換洛侖茲變換22211xvtxvcyyzzvtxctvc.5洛侖茲變換洛侖茲變換22211xvtxv

2、cyyzzvtxctvc22211xvtxvcyyzzvtxctvc.6洛侖茲變換洛侖茲變換蘊(yùn)含的時(shí)空觀蘊(yùn)含的時(shí)空觀222211xvtxvcvxxv ttxctvcvttxc 同時(shí)的相對性同時(shí)的相對性K系中同時(shí)同地發(fā)生K系中同時(shí)發(fā)生K系中同時(shí)不同地發(fā)生K系中不同時(shí)發(fā)生21 1vc洛侖茲因子.7洛侖茲變換洛侖茲變換蘊(yùn)含的時(shí)空觀蘊(yùn)含的時(shí)空觀222211xvtxvcvxxv ttxctvcvttxc 運(yùn)動的桿變短運(yùn)動的桿變短01txxxx .8洛侖茲變換洛侖茲變換蘊(yùn)含的時(shí)空觀蘊(yùn)含的時(shí)空觀222211xvtxvcvtxctvcvttxcxxv t 運(yùn)動的時(shí)鐘變慢運(yùn)動的時(shí)鐘變慢01xtttt .9固有時(shí)

3、固有時(shí)222211xvtxvcvtxctvcvttxcxxv t 在相對時(shí)鐘靜止的參在相對時(shí)鐘靜止的參考系中測出的時(shí)間間考系中測出的時(shí)間間隔隔dd0txtt .10固有時(shí)固有時(shí)靜止時(shí)時(shí)間間隔靜止時(shí)時(shí)間間隔洛侖茲變換中的不變量洛侖茲變換中的不變量時(shí)間膨脹時(shí)間膨脹ddt.11洛侖茲變換的洛侖茲變換的閔可夫斯基閔可夫斯基空間表示空間表示22211xvtxvcyyzzvtxctvc2ii11ixxwyyzzwxcwwvct, , ,x y z w.12洛侖茲變換洛侖茲變換iixxwyyzzwwx i ixxwyyzzwwx.13服從洛侖茲變換的服從洛侖茲變換的四維矢量四維矢量iixxtyyzzttxA

4、AAAAAAAAA i ixxtyyzzttxAAAAAAAAAA,xyztA AA A.14四維坐標(biāo)四維坐標(biāo)定義定義在愛因斯坦的相對論理論中，一個(gè)物體對某個(gè)特定參考系的運(yùn)動軌跡是由四維坐標(biāo)函數(shù)每個(gè)函數(shù)都依賴于固有時(shí) xyzw.15四維速度四維速度定義定義dddddd dddddddd dddddddd ddddddiidd ddxxxyyyxzztxxttuvvtyyttuvvtzzttuvvtwwttucctixxtuvuc.16四維速度四維速度iixxtyyzzttxuuuuuuuuuu i ixxtyyzzttxuuuuuuuuuu.17相對論的相對論的質(zhì)量速率公式質(zhì)量速率公式0221

5、mmvc.18相對論的相對論的動量動量三維動量三維動量P00000 xxxxyyzzxpvvmmpvmumm umup.19相對論的相對論的能量能量能量能量E2000iiiiiiitmcWWccWccWmcWmcummc220220kEmcm cEmcm cEixxtuvuc.20四維動量四維動量由三維動量由三維動量P和能量和能量W組成四維矢量組成四維矢量0000ixxyyzzttpm upm upm uWpm uc.21四維動量四維動量iixxtyyzzttxpppppppppp i ixxtyyzzttxpppppppppp.22相對論相對論力學(xué)的若干結(jié)論力學(xué)的若干結(jié)論電荷的不變性電荷的不

6、變性實(shí)驗(yàn)表明實(shí)驗(yàn)表明:總電量不因帶電總電量不因帶電體的運(yùn)動而改變體的運(yùn)動而改變.電荷密度會發(fā)生改變電荷密度會發(fā)生改變(運(yùn)動的物體體積收縮運(yùn)動的物體體積收縮).洛倫茲力公式協(xié)變性洛倫茲力公式協(xié)變性基本物理規(guī)律形式保持不變2020022011qqvmmcmmvcqqFqEqvB.23電磁場的變換公式電磁場的變換公式dddddddi diddxxyyzztpftpftpftpWPtctcddddddiddxxyyzzttFftFftFftFPc.24服從洛侖茲變換的服從洛侖茲變換的四維力四維力ddddddididxxxyyyzzzttFfftFfftFfftFPPcciixxtyyzzttxFFFF

7、FFFFFF i ixxtyyzzttxFFFFFFFFFF.25電磁場的變換公式電磁場的變換公式iixxyzzyyyzxxzzzxyyxxxyyzzfq Ev Bv Bfq Ev Bv Bfq Ev Bv BqPv Ev Ev EccddddddididxxxyzzyyyyzxxzzzzxyyxtxxyyzztFfq Ev Bv BtFfq Ev Bv BtFfq Ev Bv BtqFPv Ev Ev Ecc.26電磁場的變換公式電磁場的變換公式ixxyzzyyyzxxzzzxyyxtxxyyzzFqEv Bv BFqEBv BFqEv Bv BqFv Ev Ev Eciiiixtxyzzy

8、ytyzxxzztzxyyxtxxyyzzFqu Eu Bu BcFqu Eu Bu BcFqu Eu Bu BcqFu Eu Eu Ec.27電磁場的變換公式電磁場的變換公式iiiixtxyzzyytyzxxzztzxyyxtxxyyzzFqu Eu Bu BcFqu Eu Bu BcFqu Eu Bu BcqFu Eu Eu EciiiixtxyzzyytyzxxzztzxyyxtxxyyzzFqu EuBuBcFqu EuBuBcFqu EuBuBcqFuEuEuEciixxtttxFFFFFF.28電磁場的變換公式電磁場的變換公式iiiiiiii ii iitxxyyzzyyxxxxx

9、zyxyzxxxxxtxyzzyttxxzyxyzzztzzyyxFFqFqEBBEEEccqFqEBBEEEccFqu Eu Eu EcuuuFqu Eu Bu Bcuuuuuuuuuuu22i1ixxtzyyyzzxtxyzzyqFE uqBEuqBEucccFqu EuBuBc.29電磁場的變換公式電磁場的變換公式xxyyzzzyEEEEvBEEvB22xxyyzzzyBBvBBEcvBBEcxxyyzzzyEEEEvBEEvB22xxyyzzzyBBvBBEcvBBEc.30靜止電荷的電場靜止電荷的電場.31運(yùn)動電荷的電場運(yùn)動電荷的電場K系中磁場系中磁場B=0000 xyzxxyyzz

10、BBBEEEEEExxyyzzzyEEEEvBEEvB22xxyyzzzyBBvBBEcvBBEcxxyyzzzyEEEEvBEEvB22xxyyzzzyBBvBBEcvBBEc.32運(yùn)動電荷的電場運(yùn)動電荷的電場K系中磁場系中磁場B=0 xxyyzzEEEEEE332002222332002222332002222114411441144xyzqxvtqxErxvtyzqyq yErxvtyzqzq zErxvtyz22211xvtxvcyyzzvtxctvc.33運(yùn)動電荷的電場運(yùn)動電荷的電場0 時(shí)刻時(shí)刻電荷處于K系坐標(biāo)原點(diǎn)322220232222023222202141414xyzq xExyzq yExyzq zExyz:xyzEEEx y z.34運(yùn)動電荷的電場運(yùn)動電荷的電場:xyzEEEx y z.35運(yùn)動電荷的運(yùn)動電荷的磁