狹義相對(duì)論基礎(chǔ)課件

愛(ài)因斯坦:Einstein現(xiàn)代時(shí)空的創(chuàng)始人二十世紀(jì)的哥白尼愛(ài)因斯坦:Einstein二十世紀(jì)的哥白尼15狹義相對(duì)論基礎(chǔ)

specialrelativity主要內(nèi)容：狹義相對(duì)論的基本假設(shè)同時(shí)性的相對(duì)性洛侖茲變換式運(yùn)動(dòng)時(shí)鐘變慢和長(zhǎng)度縮短洛侖茲速度變換相對(duì)論性質(zhì)量和動(dòng)量相對(duì)論性能量

5狹義相對(duì)論基礎(chǔ)主要內(nèi)容：狹義相對(duì)論的基本假設(shè)2在兩個(gè)慣性系中考察同一物理事件一.伽利略變換Galileantransformation設(shè)慣性系S和相對(duì)S運(yùn)動(dòng)的慣性系t時(shí)刻，物體到達(dá)P點(diǎn)§1力學(xué)相對(duì)性原理和伽利略變換在兩個(gè)慣性系中考察同一物理事件一.伽利略變換t時(shí)刻，物3正變換逆變換正變換逆變換4速度變換與加速度變換正逆兩個(gè)都是慣性系是恒量速度變換與加速度變換正逆兩個(gè)都是慣性系是恒量5在兩個(gè)慣性系中二.牛頓的相對(duì)性原理

NewtonPrincipleofrelativity在牛頓力學(xué)中力與參考系無(wú)關(guān)質(zhì)量與運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)在兩個(gè)慣性系中二.牛頓的相對(duì)性原理在牛頓力學(xué)中質(zhì)量與運(yùn)動(dòng)無(wú)6宏觀低速物體的力學(xué)規(guī)律在任何慣性系中形式相同或牛頓力學(xué)規(guī)律在伽利略變換下形式不變或牛頓力學(xué)規(guī)律是伽利略不變式如：動(dòng)量守恒定律宏觀低速物體的力學(xué)規(guī)律或牛頓力學(xué)規(guī)律在伽利略變換下形式不變7§2狹義相對(duì)論的基本假設(shè)§2狹義相對(duì)論的基本假設(shè)8一.愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論基本假設(shè)1.一切物理規(guī)律在任何慣性系中形式相同---相對(duì)性原理2.光在真空中的速度與發(fā)射體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)

——光速不變?cè)?、

Einstein

的相對(duì)性理論是Newton相對(duì)性理論的發(fā)展一切物理規(guī)律力學(xué)規(guī)律二.討論一.愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論基本假設(shè)1.一切物理規(guī)律在任何慣性系92、光速不變與伽利略變換與伽利略的速度相加原理針?shù)h相對(duì)3、觀念上的變革牛頓力學(xué)時(shí)間標(biāo)度長(zhǎng)度標(biāo)度質(zhì)量的測(cè)量與參考系無(wú)關(guān)速度與參考系有關(guān)(相對(duì)性)狹義相對(duì)論力學(xué)長(zhǎng)度時(shí)間質(zhì)量與參考系有關(guān)光速不變(相對(duì)性)2、光速不變與伽利略變換3、觀念上的變革牛頓力學(xué)時(shí)間標(biāo)度與參10§3同時(shí)性的相對(duì)性

relativityofsimultaneity一.時(shí)空坐標(biāo)1.事件2.時(shí)空坐標(biāo)3.同步鐘二.同時(shí)性的相對(duì)性--光速不變?cè)淼闹苯咏Y(jié)果以愛(ài)因斯坦火車為例§3同時(shí)性的相對(duì)性

relativity11Einsteintrain地面參考系在火車上分別放置信號(hào)接收器發(fā)一光信號(hào)中點(diǎn)放置光信號(hào)發(fā)生器實(shí)驗(yàn)裝置Einsteintrain地面參考系在火車上分別放置信號(hào)12研究的問(wèn)題兩事件發(fā)生的時(shí)間間隔發(fā)一光信號(hào)事件1接收到閃光事件2接收到閃光發(fā)出的閃光光速為同時(shí)接收到光信號(hào)？？事件1、事件2同時(shí)發(fā)生研究的問(wèn)題發(fā)一光信號(hào)事件1接收到閃光事件2接收到閃光發(fā)出的閃13事件1、事件2不同時(shí)發(fā)生事件1先發(fā)生處閃光光速也為系中的觀察者又如何看呢？同時(shí)性的相對(duì)性是光速不變?cè)淼闹苯咏Y(jié)果相對(duì)效應(yīng)當(dāng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于c時(shí)，兩個(gè)慣性系結(jié)果相同隨運(yùn)動(dòng)迎著光比早接收到光討論事件1、事件2不同時(shí)發(fā)生事件1先發(fā)生處閃光光速也為系中的14§４洛侖茲變換Lorentztransformation同時(shí)發(fā)出閃光經(jīng)一段時(shí)間光傳到P點(diǎn)一.洛侖茲變換的導(dǎo)出尋找重合兩個(gè)參考系中相應(yīng)的坐標(biāo)值之間的關(guān)系§４洛侖茲變換Lorentztransformatio15由光速不變?cè)恚河蓯?ài)因斯坦的“隧道實(shí)驗(yàn)”：有由光速不變?cè)恚河蓯?ài)因斯坦的“隧道實(shí)驗(yàn)”：有16由客觀事實(shí)是確定的且空間均勻各向同性：與下面的任務(wù)是根據(jù)上述四式利用比較系數(shù)法確定系數(shù)的關(guān)系是由客觀事實(shí)是確定的且空間均勻各向同性：與下面的任務(wù)是根據(jù)17二.結(jié)果坐標(biāo)變換式正變換二.結(jié)果正變換18令則正變換逆變換令則正變換逆變換19正變換與時(shí)空坐標(biāo)伽利略變換發(fā)展<<討論正變換與時(shí)空坐標(biāo)伽利略變換發(fā)展<<討論20變換無(wú)意義速度有極限由洛侖茲變換看同時(shí)性的相對(duì)性事件1事件2兩事件同時(shí)發(fā)生？>變換無(wú)意義速度有極限由洛侖茲變換看同時(shí)性的相對(duì)性事件1事21若同時(shí)性的相對(duì)性時(shí)序因果關(guān)系已知若同時(shí)性的相對(duì)性時(shí)序因果關(guān)系已知22§5時(shí)間膨脹長(zhǎng)度縮短一.時(shí)間膨脹timedilation運(yùn)動(dòng)時(shí)鐘變慢

考察一只鐘在研究一個(gè)物理過(guò)程的時(shí)間間隔中在某系中，同一地點(diǎn)先后發(fā)生的兩個(gè)事件的時(shí)間間隔(同一只鐘測(cè)量)，與另一系中，在兩個(gè)地點(diǎn)的這兩個(gè)事件的時(shí)間間隔(兩只鐘分別測(cè)量)的關(guān)系。研究的問(wèn)題是：§5時(shí)間膨脹長(zhǎng)度縮短考察一只鐘在研究一個(gè)物理過(guò)程的時(shí)間231.原時(shí)Propertime兩地時(shí)2.原時(shí)最短時(shí)間膨脹在某一參考系中，同一地點(diǎn)先后發(fā)生的兩個(gè)事件的時(shí)間間隔叫原時(shí)?？疾熘械囊恢荤妰墒录l(fā)生在同一地點(diǎn)兩地時(shí)原時(shí)1.原時(shí)Propertime兩地時(shí)2.原時(shí)24由洛侖茲逆變換原時(shí)最短<1由洛侖茲逆變換原時(shí)最短<125運(yùn)動(dòng)時(shí)鐘變慢效應(yīng)是時(shí)間本身的客觀特征原時(shí)固有時(shí)雙生子效應(yīng)討論運(yùn)動(dòng)時(shí)鐘變慢效應(yīng)是時(shí)間本身的客觀特征原時(shí)固有時(shí)26二.長(zhǎng)度收縮lengthcontraction對(duì)運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度的測(cè)量問(wèn)題怎么測(cè)？同時(shí)測(cè)1.原長(zhǎng)棒靜止時(shí)測(cè)得的它的長(zhǎng)度也稱靜長(zhǎng)棒靜止在系中靜長(zhǎng)二.長(zhǎng)度收縮lengthcontra27棒靜止在系中靜長(zhǎng)棒以極高的速度相對(duì)S系運(yùn)動(dòng)S系測(cè)得棒的長(zhǎng)度值是什么呢？事件1：測(cè)棒的左端事件2：測(cè)棒的右端同時(shí)測(cè)的條件是必要的相應(yīng)的時(shí)空坐標(biāo)棒靜止在系中靜長(zhǎng)棒以極高的速度相對(duì)S系運(yùn)動(dòng)事件1：測(cè)棒的左端28事件1：測(cè)棒的左端事件2：測(cè)棒的右端2.原長(zhǎng)最長(zhǎng)由洛侖茲變換事件1：測(cè)棒的左端2.原長(zhǎng)最長(zhǎng)由洛侖茲變換29

相對(duì)效應(yīng)

縱向效應(yīng)

在低速下伽利略變換

同時(shí)性的相對(duì)性的直接結(jié)果討論三.時(shí)空不變量空間間隔洛侖茲不變量相對(duì)效應(yīng)討論三.時(shí)空不變量空間間隔30***************************************相對(duì)論的時(shí)空間隔變換——相對(duì)論習(xí)題的關(guān)鍵核心式子******************************31有兩個(gè)事件：事件1、事件2S系：S/系：有兩個(gè)事件：事件1、事件2S系：S/系：32P340.T6.8一只裝有無(wú)線電發(fā)射和接收裝置的飛船，正以4/5C的速度飛離地球。當(dāng)宇航員發(fā)射一無(wú)線電信號(hào)后，信號(hào)經(jīng)地球反射，60s后宇航員才收到反射信號(hào)。（1）在地球反射信號(hào)的時(shí)刻，從飛船上測(cè)得的地球離飛船多遠(yuǎn)？（2）當(dāng)飛船接收到反射信號(hào)時(shí)，地球上測(cè)得的飛船離地球多遠(yuǎn)？P340.T6.8一只裝有無(wú)線電發(fā)射和接收裝置的飛船，正以33狹義相對(duì)論基礎(chǔ)課件34狹義相對(duì)論基礎(chǔ)課件35狹義相對(duì)論基礎(chǔ)課件36狹義相對(duì)論基礎(chǔ)課件37§6相對(duì)論速度變換由洛侖茲坐標(biāo)變換上面兩式之比定義§6相對(duì)論速度變換由洛侖茲上面兩式之比定義38由洛侖茲變換知由上兩式得同樣得由洛侖茲變換知由上兩式得同樣得39洛侖茲速度變換式逆變換正變換洛侖茲速度變換式逆變換正變換40例：設(shè)想一飛船以0.80c的速度在地球上空飛行，如果這時(shí)從飛船上沿速度方向發(fā)射一物體，物體相對(duì)飛船速度為0.90c。問(wèn)：從地面上看，物體速度多大？解：選飛船參考系為系地面參考系為系例：設(shè)想一飛船以0.80c的速度在地球上空飛行，解：選飛船41狹義相對(duì)論動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)高速運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)力學(xué)概念如何？基本出發(fā)點(diǎn)：基本規(guī)律在洛侖茲變換下形式不變；低速時(shí)回到牛力狹義相對(duì)論動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)42§7相對(duì)論的質(zhì)量和動(dòng)量一.質(zhì)量和動(dòng)量1.力與動(dòng)量狀態(tài)量合理合理2.質(zhì)量的表達(dá)猜想形式？持續(xù)作用持續(xù)但的上限是c隨速率增大而增大要求§7相對(duì)論的質(zhì)量和動(dòng)量1.力與動(dòng)量狀態(tài)量合理合理2.質(zhì)量的表43實(shí)驗(yàn)證明討論合理性特殊情況下，理論證明最終由實(shí)驗(yàn)證明(即將說(shuō)明)由于空間的各向同性與速度方向無(wú)關(guān)<<相對(duì)論動(dòng)量數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)證明討論合理性<<相對(duì)論動(dòng)量44二.狹義相對(duì)論運(yùn)動(dòng)方程由得兩是聯(lián)立得二.狹義相對(duì)論運(yùn)動(dòng)方程由得兩是聯(lián)立得45討論不僅取決于還取決于若與牛力形式相同慣性的量度但一般情況下不是慣性的量度討論不僅取決于還取決于若與牛力形式相同慣性的量度但46例分析垂直進(jìn)入均勻磁場(chǎng)中的帶電粒子運(yùn)動(dòng)情況已知:磁感強(qiáng)度為>0分析：圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與關(guān)系的理論基礎(chǔ)1908年德國(guó)布歇勒做出了質(zhì)量與速度的關(guān)系有力地支持了相對(duì)論例分析垂直進(jìn)入均勻磁場(chǎng)中的帶電粒子運(yùn)動(dòng)情況>047產(chǎn)生均勻磁場(chǎng)的線圈---鐳源產(chǎn)生均勻電場(chǎng)的平行板電容器---感光底片實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家是偉大的實(shí)驗(yàn)裝置產(chǎn)生均勻磁場(chǎng)的線圈---鐳源產(chǎn)生均勻電場(chǎng)的平行板電容器---48§8相對(duì)論性能量一.相對(duì)論動(dòng)能

動(dòng)能定理應(yīng)該是合理的設(shè)計(jì)質(zhì)點(diǎn)從靜止，通過(guò)力作功，使動(dòng)能增加。由§8相對(duì)論性能量由49討論合理否？<<與經(jīng)典動(dòng)能形式完全不同若電子速度為討論合理否？<<與經(jīng)典動(dòng)能形式完全不同50二.相對(duì)論能量運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量靜止時(shí)的能量除動(dòng)能以外的能量討論任何宏觀靜止的物體具有能量相對(duì)論質(zhì)量是能量的量度二.相對(duì)論能量運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量靜止時(shí)的能量除動(dòng)能以外的能量討論51重要的實(shí)際應(yīng)用孤立系統(tǒng)中即例太陽(yáng)由于熱核反應(yīng)而輻射能量質(zhì)量虧損重要的實(shí)際應(yīng)用即例太陽(yáng)由于熱核反應(yīng)而輻射能量質(zhì)量虧損52例兩全同粒子以相同的速率相向運(yùn)動(dòng)，碰后復(fù)合求：復(fù)合粒子的速度和質(zhì)量解：設(shè)復(fù)合粒子質(zhì)量為M速度為碰撞過(guò)程，動(dòng)量守恒由能量守恒>損失的能量轉(zhuǎn)換成靜能例兩全同粒子以相同的速率相向運(yùn)動(dòng)，碰后復(fù)合解：設(shè)復(fù)合粒子53三.相對(duì)論的動(dòng)量能量關(guān)系式由兩邊平方得光子又三.相對(duì)論的動(dòng)量能量關(guān)系式兩邊平方得光子又54愛(ài)因斯坦:Einstein現(xiàn)代時(shí)空的創(chuàng)始人二十世紀(jì)的哥白尼愛(ài)因斯坦:Einstein二十世紀(jì)的哥白尼555狹義相對(duì)論基礎(chǔ)

specialrelativity主要內(nèi)容：狹義相對(duì)論的基本假設(shè)同時(shí)性的相對(duì)性洛侖茲變換式運(yùn)動(dòng)時(shí)鐘變慢和長(zhǎng)度縮短洛侖茲速度變換相對(duì)論性質(zhì)量和動(dòng)量相對(duì)論性能量

5狹義相對(duì)論基礎(chǔ)主要內(nèi)容：狹義相對(duì)論的基本假設(shè)56在兩個(gè)慣性系中考察同一物理事件一.伽利略變換Galileantransformation設(shè)慣性系S和相對(duì)S運(yùn)動(dòng)的慣性系t時(shí)刻，物體到達(dá)P點(diǎn)§1力學(xué)相對(duì)性原理和伽利略變換在兩個(gè)慣性系中考察同一物理事件一.伽利略變換t時(shí)刻，物57正變換逆變換正變換逆變換58速度變換與加速度變換正逆兩個(gè)都是慣性系是恒量速度變換與加速度變換正逆兩個(gè)都是慣性系是恒量59在兩個(gè)慣性系中二.牛頓的相對(duì)性原理

NewtonPrincipleofrelativity在牛頓力學(xué)中力與參考系無(wú)關(guān)質(zhì)量與運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)在兩個(gè)慣性系中二.牛頓的相對(duì)性原理在牛頓力學(xué)中質(zhì)量與運(yùn)動(dòng)無(wú)60宏觀低速物體的力學(xué)規(guī)律在任何慣性系中形式相同或牛頓力學(xué)規(guī)律在伽利略變換下形式不變或牛頓力學(xué)規(guī)律是伽利略不變式如：動(dòng)量守恒定律宏觀低速物體的力學(xué)規(guī)律或牛頓力學(xué)規(guī)律在伽利略變換下形式不變61§2狹義相對(duì)論的基本假設(shè)§2狹義相對(duì)論的基本假設(shè)62一.愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論基本假設(shè)1.一切物理規(guī)律在任何慣性系中形式相同---相對(duì)性原理2.光在真空中的速度與發(fā)射體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)

——光速不變?cè)?、

Einstein

的相對(duì)性理論是Newton相對(duì)性理論的發(fā)展一切物理規(guī)律力學(xué)規(guī)律二.討論一.愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論基本假設(shè)1.一切物理規(guī)律在任何慣性系632、光速不變與伽利略變換與伽利略的速度相加原理針?shù)h相對(duì)3、觀念上的變革牛頓力學(xué)時(shí)間標(biāo)度長(zhǎng)度標(biāo)度質(zhì)量的測(cè)量與參考系無(wú)關(guān)速度與參考系有關(guān)(相對(duì)性)狹義相對(duì)論力學(xué)長(zhǎng)度時(shí)間質(zhì)量與參考系有關(guān)光速不變(相對(duì)性)2、光速不變與伽利略變換3、觀念上的變革牛頓力學(xué)時(shí)間標(biāo)度與參64§3同時(shí)性的相對(duì)性

relativityofsimultaneity一.時(shí)空坐標(biāo)1.事件2.時(shí)空坐標(biāo)3.同步鐘二.同時(shí)性的相對(duì)性--光速不變?cè)淼闹苯咏Y(jié)果以愛(ài)因斯坦火車為例§3同時(shí)性的相對(duì)性

relativity65Einsteintrain地面參考系在火車上分別放置信號(hào)接收器發(fā)一光信號(hào)中點(diǎn)放置光信號(hào)發(fā)生器實(shí)驗(yàn)裝置Einsteintrain地面參考系在火車上分別放置信號(hào)66研究的問(wèn)題兩事件發(fā)生的時(shí)間間隔發(fā)一光信號(hào)事件1接收到閃光事件2接收到閃光發(fā)出的閃光光速為同時(shí)接收到光信號(hào)？？事件1、事件2同時(shí)發(fā)生研究的問(wèn)題發(fā)一光信號(hào)事件1接收到閃光事件2接收到閃光發(fā)出的閃67事件1、事件2不同時(shí)發(fā)生事件1先發(fā)生處閃光光速也為系中的觀察者又如何看呢？同時(shí)性的相對(duì)性是光速不變?cè)淼闹苯咏Y(jié)果相對(duì)效應(yīng)當(dāng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于c時(shí)，兩個(gè)慣性系結(jié)果相同隨運(yùn)動(dòng)迎著光比早接收到光討論事件1、事件2不同時(shí)發(fā)生事件1先發(fā)生處閃光光速也為系中的68§４洛侖茲變換Lorentztransformation同時(shí)發(fā)出閃光經(jīng)一段時(shí)間光傳到P點(diǎn)一.洛侖茲變換的導(dǎo)出尋找重合兩個(gè)參考系中相應(yīng)的坐標(biāo)值之間的關(guān)系§４洛侖茲變換Lorentztransformatio69由光速不變?cè)恚河蓯?ài)因斯坦的“隧道實(shí)驗(yàn)”：有由光速不變?cè)恚河蓯?ài)因斯坦的“隧道實(shí)驗(yàn)”：有70由客觀事實(shí)是確定的且空間均勻各向同性：與下面的任務(wù)是根據(jù)上述四式利用比較系數(shù)法確定系數(shù)的關(guān)系是由客觀事實(shí)是確定的且空間均勻各向同性：與下面的任務(wù)是根據(jù)71二.結(jié)果坐標(biāo)變換式正變換二.結(jié)果正變換72令則正變換逆變換令則正變換逆變換73正變換與時(shí)空坐標(biāo)伽利略變換發(fā)展<<討論正變換與時(shí)空坐標(biāo)伽利略變換發(fā)展<<討論74變換無(wú)意義速度有極限由洛侖茲變換看同時(shí)性的相對(duì)性事件1事件2兩事件同時(shí)發(fā)生？>變換無(wú)意義速度有極限由洛侖茲變換看同時(shí)性的相對(duì)性事件1事75若同時(shí)性的相對(duì)性時(shí)序因果關(guān)系已知若同時(shí)性的相對(duì)性時(shí)序因果關(guān)系已知76§5時(shí)間膨脹長(zhǎng)度縮短一.時(shí)間膨脹timedilation運(yùn)動(dòng)時(shí)鐘變慢

考察一只鐘在研究一個(gè)物理過(guò)程的時(shí)間間隔中在某系中，同一地點(diǎn)先后發(fā)生的兩個(gè)事件的時(shí)間間隔(同一只鐘測(cè)量)，與另一系中，在兩個(gè)地點(diǎn)的這兩個(gè)事件的時(shí)間間隔(兩只鐘分別測(cè)量)的關(guān)系。研究的問(wèn)題是：§5時(shí)間膨脹長(zhǎng)度縮短考察一只鐘在研究一個(gè)物理過(guò)程的時(shí)間771.原時(shí)Propertime兩地時(shí)2.原時(shí)最短時(shí)間膨脹在某一參考系中，同一地點(diǎn)先后發(fā)生的兩個(gè)事件的時(shí)間間隔叫原時(shí)?？疾熘械囊恢荤妰墒录l(fā)生在同一地點(diǎn)兩地時(shí)原時(shí)1.原時(shí)Propertime兩地時(shí)2.原時(shí)78由洛侖茲逆變換原時(shí)最短<1由洛侖茲逆變換原時(shí)最短<179運(yùn)動(dòng)時(shí)鐘變慢效應(yīng)是時(shí)間本身的客觀特征原時(shí)固有時(shí)雙生子效應(yīng)討論運(yùn)動(dòng)時(shí)鐘變慢效應(yīng)是時(shí)間本身的客觀特征原時(shí)固有時(shí)80二.長(zhǎng)度收縮lengthcontraction對(duì)運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度的測(cè)量問(wèn)題怎么測(cè)？同時(shí)測(cè)1.原長(zhǎng)棒靜止時(shí)測(cè)得的它的長(zhǎng)度也稱靜長(zhǎng)棒靜止在系中靜長(zhǎng)二.長(zhǎng)度收縮lengthcontra81棒靜止在系中靜長(zhǎng)棒以極高的速度相對(duì)S系運(yùn)動(dòng)S系測(cè)得棒的長(zhǎng)度值是什么呢？事件1：測(cè)棒的左端事件2：測(cè)棒的右端同時(shí)測(cè)的條件是必要的相應(yīng)的時(shí)空坐標(biāo)棒靜止在系中靜長(zhǎng)棒以極高的速度相對(duì)S系運(yùn)動(dòng)事件1：測(cè)棒的左端82事件1：測(cè)棒的左端事件2：測(cè)棒的右端2.原長(zhǎng)最長(zhǎng)由洛侖茲變換事件1：測(cè)棒的左端2.原長(zhǎng)最長(zhǎng)由洛侖茲變換83

相對(duì)效應(yīng)

縱向效應(yīng)

在低速下伽利略變換

同時(shí)性的相對(duì)性的直接結(jié)果討論三.時(shí)空不變量空間間隔洛侖茲不變量相對(duì)效應(yīng)討論三.時(shí)空不變量空間間隔84***************************************相對(duì)論的時(shí)空間隔變換——相對(duì)論習(xí)題的關(guān)鍵核心式子******************************85有兩個(gè)事件：事件1、事件2S系：S/系：有兩個(gè)事件：事件1、事件2S系：S/系：86P340.T6.8一只裝有無(wú)線電發(fā)射和接收裝置的飛船，正以4/5C的速度飛離地球。當(dāng)宇航員發(fā)射一無(wú)線電信號(hào)后，信號(hào)經(jīng)地球反射，60s后宇航員才收到反射信號(hào)。（1）在地球反射信號(hào)的時(shí)刻，從飛船上測(cè)得的地球離飛船多遠(yuǎn)？（2）當(dāng)飛船接收到反射信號(hào)時(shí)，地球上測(cè)得的飛船離地球多遠(yuǎn)？P340.T6.8一只裝有無(wú)線電發(fā)射和接收裝置的飛船，正以87狹義相對(duì)論基礎(chǔ)課件88狹義相對(duì)論基礎(chǔ)課件89狹義相對(duì)論基礎(chǔ)課件90狹義相對(duì)論基礎(chǔ)課件91§6相對(duì)論速度變換由洛侖茲坐標(biāo)變換上面兩式之比定義§6相對(duì)論速度變換由洛侖茲上面兩式之比定義92由洛侖茲變換知由上兩式得同樣得由洛侖茲變換知由上兩式得同樣得93洛侖茲速度變換式逆變換正變換洛侖茲速度變換式逆變換正變換94例：設(shè)想一飛船以0.80c的速度在地球上空飛行，如果這時(shí)從飛船上沿速度方向發(fā)射一物體，物體相對(duì)飛船速度為0.90c。問(wèn)：從地面上看，物體速度多大？解：選飛船參考系為系地面參考系為系例：設(shè)想一飛船以0.80c的速度在地球上空飛行，解：選飛船95狹義相對(duì)論動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)高速運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)力學(xué)概念如何？基本出發(fā)點(diǎn)：基本規(guī)律在洛侖茲變換下形式不變；低速時(shí)回到牛力狹義相對(duì)論動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)96§7相對(duì)論的質(zhì)量和動(dòng)量一.質(zhì)量和動(dòng)量1.力與動(dòng)量狀態(tài)量合理合理2.質(zhì)量的表達(dá)猜想形式？持續(xù)作用持續(xù)但的上限是c隨速率增大而增大要求§7相對(duì)論的質(zhì)量和動(dòng)量1.力與動(dòng)量狀態(tài)量合理合理2.質(zhì)量的表97實(shí)驗(yàn)證明討論合理性特殊情況