2021-2022學(xué)年高二物理競賽課件：狹義相對(duì)論的時(shí)空觀

1、狹義相對(duì)論的時(shí)空觀事件 1 ：車廂后壁接收器接收到光信號(hào).事件 2 ：車廂前壁接收器接收到光信號(hào).一）同時(shí)的相對(duì)性若同時(shí)：S系，兩件事的時(shí)空坐標(biāo)：但即S系認(rèn)為同時(shí)的兩件事，S系測量是不同時(shí)的時(shí)空坐標(biāo)：設(shè)在S系中，發(fā)生兩事件：(開燈）YXOYXOS反之，設(shè)在S系中：若同時(shí)：但即S系認(rèn)為同時(shí)的兩件事，S系測量是不同時(shí)的處時(shí)刻發(fā)生一件事（開燈）處時(shí)刻發(fā)生另一件事（開燈）S系，兩件事的時(shí)空坐標(biāo)：YXOYXOS 結(jié)論 ：在一 個(gè)慣性系中不同地點(diǎn)同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件， 在另一慣性系中觀察則不同時(shí)，所以同時(shí)具有相對(duì)意義；只有在同一地點(diǎn)， 同一時(shí)刻發(fā)生的兩個(gè)事件，在其他慣性系中觀察也是同時(shí)的 .二）長度的收縮設(shè)

2、一桿平行于X軸靜止于S系，（靜長、本征長度）動(dòng)長測桿兩端坐標(biāo)為兩個(gè)事件S系兩事件時(shí)空坐標(biāo)S系兩事件時(shí)空坐標(biāo)X1X2X1X2YXOSYXO同時(shí)測量（t1=t2）S系中同時(shí)測量S系看棒縮短了，為原長的 倍（本征長度）動(dòng)長依“LT”YXOX1X2X1X2YXOS同時(shí)測量（t1=t2）靜長 ：與桿相對(duì)靜止的觀察者測得的靜長，固有長度。 :與桿相對(duì)運(yùn)動(dòng)的觀察者測得的動(dòng)長。 當(dāng) 時(shí)， . (1)觀察者與被測物體相對(duì)靜止時(shí)，測得長度最長。 固有長度最長。 長度收縮是一種相對(duì)效應(yīng), 此結(jié)果反之亦然 .注意（2）觀察者與被測物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)物體沿運(yùn)動(dòng)方向長度收縮。 動(dòng)尺收縮。注意：長度測量的相對(duì)性是同時(shí)相對(duì)

3、性的必然結(jié)果。因?yàn)橄鄬?duì)有運(yùn)動(dòng)的參照系測量物體長度時(shí)，要同時(shí)測量，而你認(rèn)為同時(shí)時(shí)，另一參照系不認(rèn)為是同時(shí)的。各有各的同時(shí)性標(biāo)準(zhǔn)，因此長度的測量變得具有相對(duì)性了。沿直徑高速運(yùn)動(dòng)沿某邊高速運(yùn)動(dòng) 例1 設(shè)想有一光子火箭， 相對(duì)于地球以速率 飛行，若以火箭為參考系測得火箭長度為 15 m ，問以地球?yàn)閰⒖枷担嘶鸺卸嚅L ？火箭參照系地面參照系解 ：固有長度在 S 系 例2 一長為 1 m 的棒靜止地放在 平面內(nèi)，在 S系的觀察者測得此棒與 軸成 角，試問從 S 系的觀察者來看，此棒的長度以及棒與 Ox 軸的夾角是多少？設(shè)想S系相對(duì) S 系的運(yùn)動(dòng)速度 。 解：在 系三）時(shí)間的延緩（膨脹）在經(jīng)典物理中，時(shí)

4、間的測量是絕對(duì)的，一秒就是一秒，哪個(gè)參照系測量都是一樣。相對(duì)論中呢？YXOXYXO設(shè)在S系某處發(fā)生一個(gè)過程：舉手-放下舉起手放下手S系中測得所用的時(shí)間（本征時(shí)間）與事件相對(duì)靜止 的參照系中所觀測 的時(shí)間稱為本征時(shí)間。YXOXYXO在S系測得的時(shí)間在S系中由“LT”：時(shí)間膨脹了，即S系觀測時(shí)，過程變慢了。舉起手放下手S系中測得的時(shí)間：時(shí)間延緩 ： 運(yùn)動(dòng)的鐘走得慢 .（本征時(shí)間）運(yùn) 動(dòng) 的 鐘 走 得 慢時(shí)間的延緩時(shí)間延緩的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：1966-1967年歐洲原子核研究中心（CERN）對(duì)粒子進(jìn)行了研究。粒子是一種基本粒子，在靜系中測得的壽命為0=2.210-6秒.當(dāng)其加速到v=0.9966C時(shí),它漂移了八公里