高中物理新課程培訓(xùn) 學(xué)習(xí)相對論

1、2021/8/11 星期三1學(xué)習(xí)相對論2021/8/11 星期三2一、狹義相對論的實(shí)驗(yàn)背景相對性原理與電磁說：尋找絕對參考系：對牛頓力學(xué)的偏離：1、伽利略相對性原理：對所有的慣性系，力學(xué)規(guī)律都是相同的邁克耳遜莫雷實(shí)驗(yàn)，尋找以太2、電磁學(xué)規(guī)律與相對性原理是不相容的極限速度的實(shí)驗(yàn)表明，電子的速度不可能超過光速。2021/8/11 星期三3二、兩種時空觀經(jīng)典時空觀相對論時空觀時間是永遠(yuǎn)均勻地流逝，與外界無關(guān)空間與任何外間事物無關(guān)，從不運(yùn)動，永遠(yuǎn)不變幾個具體結(jié)論：1、同時的絕對性2、時間的絕對性3、空間的絕對性4、質(zhì)量的絕對性時間、空間和物質(zhì)運(yùn)動之間相互依賴2021/8/11 星期三4三、狹義相對論的

2、基本原理伽利略相對性原理：對于所有的慣性系，力學(xué)規(guī)律相同的狹義相對論的基本原理：1、相對性原理：在不同的慣性系中，一切物理規(guī)律都是相同的2、光速不變原理：不管在哪個慣性系中，測得的光速都相同2021/8/11 星期三5四、幾個重要的結(jié)論1、2、時間的相對性3、空間的相對性4、質(zhì)量的相對性在一個參考系中同時發(fā)生的兩個事件，在另一個參考系看來不是同時的運(yùn)動的時鐘變慢即：時間延緩沿運(yùn)動方向的尺子變短即：長度收縮物體的質(zhì)量隨速度的增加而增大同時的相對性2021/8/11 星期三62、時間的相對性動鐘變慢SMhv車上的人：地面上人：消去h得：所以返回2021/8/11 星期三73、空間的相對性動尺變短S

3、SvS系中：系中：由于時間延緩：所以返回2021/8/11 星期三84、質(zhì)量的相對性相對論質(zhì)量質(zhì)能方程返回2021/8/11 星期三9五、相對論速度合成定理極限速度的討論：能否使速度大于光速相對論速度合成定理火車對地速度為v，車上的人相對車向前速度為u，人對地速度為u，則2、運(yùn)動學(xué)方法：相反方向飛行的太空船相對地球的速度為 ，則A相對于B的速度是多少？1、動力學(xué)方法：高能加速器對電子加速，由相對質(zhì)量可知，v越大，m越大，v趨于c時，m趨于無限大，有限力作用在物體上時，速度基本不變。2021/8/11 星期三10廣義相對論簡介基本原理：1、引力場完全可以代替加速運(yùn)動的參考系2、廣義相對性原理：所有參考系都是等效的時空觀：時空與物質(zhì)是相互作用的，物質(zhì)的分布及其運(yùn)動使周圍的時空發(fā)生彎曲，而彎曲的時空又反過來影響物質(zhì)的運(yùn)動主要觀點(diǎn)：1、光線在引力場中偏轉(zhuǎn)2、引力紅移：因?yàn)闀r空彎曲，時鐘變慢，所以在原子中電子振蕩會變慢，輻射的光也會變化，光譜線向紅光一端移動。光譜線移動是在引力作用下發(fā)生的，所以叫引力紅移3、廣義相對論算出的