實(shí) 第章狹義相對論

§5相對論速度變換洛侖茲坐標(biāo)變換是基礎(chǔ)定義由洛侖茲坐標(biāo)變換1由洛侖茲坐標(biāo)變換上面兩式之比定義2由洛侖茲變換知由上兩式得同樣得3洛侖茲速度變換式逆變換正變換4伽利略速度變換；當(dāng)時(shí)1）3）光在任何慣性系中的速率均為c：設(shè)S’系中一束光沿x’軸正方向傳播，其速率為c，則在S系中，按洛倫茲速度變換:

2)若物體運(yùn)動(dòng)僅沿x、x’軸方向，則只須考慮x、x’方向的速度變換，而不必考慮y、z方向的速度變換；即在S系中測得的光速仍為c,滿足光速不變原理討論5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，物體相對飛船速度為0.90c。

問：從地面上看，物體速度多大？解：選飛船參考系為S'系地面參考系為S系6

高速運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)力學(xué)概念如何？

物理量定義的基本出發(fā)點(diǎn)：

基本規(guī)律在洛侖茲變換下形式不變；

低速時(shí)回到牛頓力學(xué)規(guī)律下面給出幾個(gè)我們熟悉的物理概念、規(guī)律在相對論中的形式?！?狹義相對論動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)7力與動(dòng)量

質(zhì)量的表達(dá)由力的定義式有：持續(xù)作用持續(xù)但的上限是

cm隨速率增大而增大與牛力形式相同所以質(zhì)量必須是的形式動(dòng)量守恒在任何慣性系中成立質(zhì)量、能量守恒一、相對論中的質(zhì)量8S'系：有M0，靜止于O't時(shí)刻分裂為相同的兩半x’y’ABxyOO’S相對S’以－u運(yùn)動(dòng)A靜止，B運(yùn)動(dòng)B的速率為：質(zhì)量守恒：M＝mA+mB動(dòng)量守恒：Mu=mBvB即：9由可得：代入mB得:mA:靜止剖粒子撈質(zhì)量m0mB:運(yùn)動(dòng)贈粒子捉質(zhì)量m相對扣論質(zhì)粱量10相對源論中摟的質(zhì)厚量式中m0為物孟體的漁靜止瞞質(zhì)量漢；v為粒星子相探對某扮一參結(jié)照系姿的速率，m為該津系中遙測得葛的物區(qū)體的嶼質(zhì)量季，即攻物體樓的運(yùn)芹動(dòng)質(zhì)詞量，稱為相對罩論質(zhì)漢量。11為直蘋觀討沸論，私給出眾物體孩質(zhì)量m隨其倦速率v變化夠關(guān)系毫曲線從圖濱中可瘋看出獨(dú)，僅法當(dāng)物居體速填率v與光濃速c可以嫌比擬昌時(shí)，眼其質(zhì)術(shù)量m與靜稠質(zhì)量m0存在拆顯著手差別.微觀霞粒子跟如中繩子，憑其速管率接呀近光簽速v=0什.9拌8c時(shí):當(dāng)物少體運(yùn)氧動(dòng)速授率接五近光誤速c時(shí)，鉛其質(zhì)森量m迅速膨增大障趨于位無限知大，棍質(zhì)量麗越大絲式，慣祝性越日大，按物體釀越難秧加速盆，故顯光速c是物巾體運(yùn)魯動(dòng)的曾極限刊速度慚，即任何丙物體債的速象度都登不可樣能超講過光棵速c.3m0m02m05m04m0mv/c1.012討論1、宏側(cè)觀物并體一丹般v=1數(shù)04m/基s,此時(shí)妖：牛頓晃力學(xué)宋是相菌對論即力學(xué)移在低圍速情僚況下放的近框似v≥c時(shí)，m成為目負(fù)數(shù)讓，無灘意義哲所以光速陵是物仍體運(yùn)沈動(dòng)的衫極限堡速度。2、牛頓冠力學(xué)13二、征相對夸論動(dòng)嘗量相對帶論動(dòng)騙量可盆表示莫為：根據(jù)墳：在相療對論守力學(xué)吃中仍奇用動(dòng)椒量變旅化率盈定義態(tài)質(zhì)點(diǎn)巷受到窯的作旁用力駁，即雞：注意呀：質(zhì)量隨速度昂變化14相對急論中誤力和妹加速撞度的橫關(guān)系15力的寒方向螞和加志速度短的方鄉(xiāng)豐向不始相同增加慎速度司的大笛小比睬起改否變速反度的萄方向拼更困婦難勻速常圓周景運(yùn)動(dòng)基是個(gè)皇特例16三、斷相覆對論指動(dòng)能（是一罩個(gè)全混新的厚形式）推導(dǎo)種的基盟本出等發(fā)是動(dòng)能商定理（因愚為力貸作功疫改變腳能量碎這是朱合理漠的）令質(zhì)點(diǎn)睡從靜挪止開舒始交力濤所做元的功就是忘動(dòng)能談表達(dá)刑式推導(dǎo)?。?7由有兩邊儀微分辟，得18由動(dòng)能慈定理太不熟悉睬了!形式與經(jīng)典不同19討論2）當(dāng)v<<c時(shí)，賣可以愈證明1）與飾經(jīng)典誓動(dòng)能揪形式碎完全蛛不同若電蔬子速靠度為強(qiáng)刺激：相對論粒子動(dòng)能是：牛頓粒子動(dòng)能是：203）根據(jù)可以屆得到隙粒子懶速率恭由動(dòng)耳能表崇示的罰關(guān)系腿為：表明：當(dāng)載粒子別的動(dòng)轉(zhuǎn)能由詠于力希對其犯做功臣而增搶大時(shí)牢，速私率也奸增大遭。但汪速率驗(yàn)的極啦限是c。19刷62年往貝上托齊汪實(shí)修驗(yàn)證久明21運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量靜止時(shí)的能量雖然洞靜止午物體騎不存賣在整經(jīng)體運(yùn)段動(dòng)，澆動(dòng)能EK=0，但在詢其內(nèi)摧部仍掩有很才大的蜻能量m0c2。例m0=1峽Kg的任逼何物擾體，事它的絞靜止激能量E0=1×(3×108)2=9×1016(J溉)，直到拍目前趟為止神，人巾們還叮無法究把這邪么巨勸大的竟靜止均能量要釋放盤出來礙，為蠶人類室服務(wù)少。四、森相愧對論候能量一千匪克汽損油的冷燃燒途值為4.醫(yī)6×列107J兩者鮮的比不值是二十天億！22他象征尺了人失類的心智慧示，他煮給了矩人類那財(cái)富部。23討論為相吐對論售的質(zhì)螺能關(guān)證系式按相浙對論姜思維哨概念廚，幾數(shù)個(gè)粒甘子在春相互籮作用毅過程浴中，最一育般的行能量糖守恒著應(yīng)表凱示為術(shù)：歷史巷上：能量蛋守恒質(zhì)量研守恒相對般論中聰：獨(dú)立統(tǒng)一認(rèn)為扶相對縱論質(zhì)量是能量的量度高能頁物理膊中，肯把能忍量按康質(zhì)量瓶稱呼辣，如說址電子株質(zhì)量孩是0.寨51尺1M最eV實(shí)際傅是電狗子的完靜能24例核攀反應(yīng)媽中：反應(yīng)找前：反應(yīng)炊后：靜質(zhì)僚量m01總動(dòng)園能EK1靜質(zhì)惠量m02總動(dòng)幫能EK2能量星守恒衡：重要艙的實(shí)剖際應(yīng)涼用（放射扣性蛻桿變、疫原子讀核反汁應(yīng)）即孤立議系統(tǒng)謝中因此嚷：總靜思止質(zhì)物量的兇減小刻，質(zhì)喬量虧候損（m01-m02）總動(dòng)鉆能增袋量25例2、在一種熱核反應(yīng)中各種噸粒子尚的靜惕止質(zhì)暖量為切：氘核賞：m1=3污.3通43鞋7×匪10-2圍7kg氚核良：m2=5盞.0敗04增9×獻(xiàn)10-2技7kg氦核怒：m3=6綿.6藥42內(nèi)5×乓10-2肚7kg中子駝：m4=1忙.6篇75佩0×丸10-2扛7kg求這業(yè)一熱消核反屯應(yīng)釋導(dǎo)放的幕能量認(rèn)是多范少？26解：剃質(zhì)量笑虧損提為：相應(yīng)譯釋放宵的能色量為妨：1k雪g這種宗核燃烏料所廣釋放隙的能怒量為圖：這相范當(dāng)于生同質(zhì)芝量的舌優(yōu)質(zhì)勉煤燃燭燒所默釋放歷熱量偽的1千多第萬倍！27秦山券核電蜓站28大亞戒灣核戲電站29例兩全減同粒妄子以哲相同宰的速種率相龜向運(yùn)川動(dòng)，顧碰后蠢復(fù)合求：勇復(fù)合添粒子便的速遣度和嚇質(zhì)量解：絮設(shè)復(fù)羨合粒埋子質(zhì)慶量為M速度勝為碰撞頑過程櫻，動(dòng)猾量守旋恒由能赤量守騙恒>損失棄的動(dòng)律能轉(zhuǎn)湊換成輕靜能燦－－孩結(jié)合親能（碰后靜止校）30五、斤相對摔論的杏動(dòng)量弟能量輔關(guān)系六式兩邊贏平方蹈得相對哄論能懇量三奮角形第6章結(jié)束31物質(zhì)燦所包計(jì)括的即靜能拼為：分子彼的動(dòng)逼能和社勢能原子淋和原使子之老間的防化學(xué)摟能原子撇核與希電子逢之間兩的電渾磁能原子搜核內(nèi)柱部質(zhì)支子與興中子很的結(jié)離合能基本熟粒子嶄之間躁的結(jié)然合能32事件事件時(shí)空液不變尤量333435時(shí)空奶不變刺量時(shí)空記間隔洛侖鹿茲不溫變量四維憤空間相對東論的皂時(shí)間唐，距政離是攜相對須的，赴但兩紗事件劍的間隔確有菠絕對逢意義刃！附錄36例已知會：在S'參考犧系中鼓有兩具只鐘A'B'與S系中映的B鐘先草后相播遇。BB'與B相遇付時(shí)，菌兩鐘縣均指激零。求：A'與B相遇質(zhì)時(shí)，B鐘指村示的舍時(shí)刻芹，A'鐘指固示的希時(shí)刻37解：潔事件1振B'與B相遇事件2喂A'與B相遇由已知梅