復(fù)習(xí)學(xué)習(xí)物理st15.li相對論

1、1. Galieo變換和Galieo相對性原理 絕對時(shí)空觀時(shí)間和空間的量度和參考系無關(guān), 長度和時(shí)間的測量是絕對的.“絕對的真實(shí)的數(shù)學(xué)時(shí)間,就其本質(zhì)而言, 是永遠(yuǎn)均勻地流逝著,與任何外界無關(guān).”“絕對空間就其本質(zhì)而言是與任何外界事物無關(guān)的,它從不運(yùn)動(dòng),并且永遠(yuǎn)不變.”第15章 狹義相對論基礎(chǔ)一、相對論產(chǎn)生的歷史背景 Galieo變換 Pyzx(S)(S)xyzO Galieo 相對性原理“力學(xué)規(guī)律在一切慣性系中的形式都相同”或: “力學(xué)規(guī)律在伽利略變換下形式不變”2、電磁理論與Galieo變換的矛盾電磁運(yùn)動(dòng)規(guī)律不服從Galieo變換；邁克耳遜-莫雷實(shí)驗(yàn)的零結(jié)果1、Einstein相對性原理：物

2、理定律在所有慣性系中的形式都相同2、光速不變原理：光在真空中的傳播速度,在所有慣性系中均相同二、S.R. 的兩個(gè)基本原理1、Lorentz變換OyxzPO三、相對論的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律 時(shí)空觀的變革. u 固有時(shí).思考:(S)中的觀察者，發(fā)現(xiàn)（S）的鐘也慢了？固有時(shí)最短時(shí)間延緩; 動(dòng)鐘變慢注意：固有時(shí)：相對于事件發(fā)生地靜止的參考系所測得的時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)：相對于事件發(fā)生地運(yùn)動(dòng)的參考系所測得的時(shí)間 例1 設(shè)想有一光子火箭以 速率相對地球作直線運(yùn)動(dòng) ，若火箭上宇航員的計(jì)時(shí)器記錄他觀測星云用去 10 min , 則地球上的觀察者測得此事用去多少時(shí)間 ？運(yùn)動(dòng)的鐘似乎走慢了.解: 設(shè)火箭為 系、地球?yàn)?S 系例2、孿

3、生兄弟(20歲), 阿哥乘宇宙飛船作星際旅行。飛船u=0.9998c , 哥哥在飛船上1年(飛船鐘), 歸來時(shí)誰更年輕? 解:地球S：飛船S:=50年哥哥:21歲; 弟弟:70歲哥哥認(rèn)為，弟弟應(yīng)年輕雙生子佯謬！例3. +介子相對實(shí)驗(yàn)室以0.8c的速度運(yùn)動(dòng) ，在它自己的參照系中測得平均壽命2.610-8s, 則實(shí)驗(yàn)室系中測得的壽命? 衰變前通過的距離?解：4、長度收縮/動(dòng)尺變短S: 棒靜止,棒長：S:(固有長度)棒兩端坐標(biāo): x1,x2x1x2OO棒運(yùn)動(dòng),必須同時(shí)測量x1,x2,即t1=t2注意結(jié)論：物體在運(yùn)動(dòng)方向上, 長度縮短 僅是時(shí)空的屬性, 物體在物理結(jié)構(gòu)上未變 長度收縮是相對的 與速度垂

4、直的方向上, 長度不變注意 例1 設(shè)想有一光子火箭， 相對于地球以速率 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?，此火箭有多長 ？火箭參照系地面參照系解 ：固有長度例2、觀測者甲、乙分別靜止于兩慣性系(S)、(S)中, 甲測得同地發(fā)生的兩事件的時(shí)間間隔 4s , 乙測得這兩事件的時(shí)間間隔 5s ,求： (1) (S)相對于(S)的運(yùn)動(dòng)速度； (2) 乙測得兩事件發(fā)生地點(diǎn)的距離解: (1)S(甲)：S(乙)：(2)解:(1)在(S)中:OO(S)(S)ABl0=45例3、剛性尺子靜止于(S) 中(l0, 45), (S) 相對(S)以0.8c運(yùn)動(dòng), 則在(S)中觀測: