第4狹義相對(duì)論基礎(chǔ)6本章小結(jié)

本章小結(jié)與習(xí)題課一、相對(duì)論兩個(gè)基本原理1.相對(duì)性原理1.相對(duì)性原理所有慣性參照系中物理規(guī)律都是相同的。2.光速不變?cè)?.光速不變?cè)碓谒袘T性系中，光在真空中的速率相同，與慣性系之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)無關(guān)，也與光源、觀察者的運(yùn)動(dòng)無關(guān)。二、洛侖茲坐標(biāo)變換x'+vt'1

-(v

/

c)2x

=S系y

=

y'=

't

=

t'+vx'

/

c21

-(v

/

c)2x

-

vt1

-(v

/

c)2x'

=S'系y'

='

=1

-(v

/

c)2t

-

vx

/

c2t'

=Dt

=

g(Dt'+vDx'

/

c2

)Dt'

=

g(Dt

-

vDx

/

c2

)空間、時(shí)間間隔Dx

=

g(Dx'+vDt'

)Dx'

=

g(Dx

-

vDt)三、相對(duì)論效應(yīng)2.長度收縮2.長度收縮3.時(shí)鐘延緩3.時(shí)鐘延緩l

=

l

1

-(v

/

c)201.同時(shí)概念的相對(duì)性1.同時(shí)概念的相對(duì)性①.在S’系中不同地點(diǎn)同時(shí)發(fā)生的兩事件，在S

系中這兩個(gè)事件不是同時(shí)發(fā)生的。②.在S’系中相同地點(diǎn)同時(shí)發(fā)生的兩事件，在S

系中這兩個(gè)事件是同時(shí)發(fā)生的。Dt

=

gDt0四、質(zhì)速、質(zhì)能、動(dòng)量能量關(guān)系m01

-(v

/

c)2m

=1.質(zhì)速關(guān)系1.質(zhì)速關(guān)系2.質(zhì)能關(guān)系2.質(zhì)能關(guān)系0kE

=

mc2

=

E

+

m

c2=

Ek

+

E00=

gm

c23.動(dòng)量能量關(guān)系3.動(dòng)量能量關(guān)系0E2

=

E2

+

P

2c2習(xí)題1：設(shè)有S

和S’系，它們的坐標(biāo)原點(diǎn)在t=0、t’=0

時(shí)重合。有一事件在S’系中發(fā)生在x’=60m、y’=0、z’=0、t’=8.0·10-8s，若S’系相對(duì)于S系以v=3c/5沿xx’軸運(yùn)動(dòng)，問該事件在S

系中的時(shí)空坐標(biāo)各為多少？解：由洛侖茲變換x'+vt'1

-(v

/

c)2x

==60

+

0.6

·3

·108

·

8

·10-81

-(0.6c

/

c)2=

93(m)t'+vx'

/

c2t

=1

-(0.6c

/

c)2=1

-(v

/

c)28

·10-8

+

0.6

·

60

/

3

·108=

2.15

·10-7

s習(xí)題2：一個(gè)在實(shí)驗(yàn)室中以0.6c運(yùn)動(dòng)的粒子，飛行3m后衰變。問：①.實(shí)驗(yàn)室測(cè)得這粒子壽命是多少？②.一個(gè)與粒子一起運(yùn)動(dòng)的觀察者測(cè)得粒子壽命為多少？=1.67

·10-8

s3v

0.6c解：實(shí)驗(yàn)室中

Dt

=

s

=Dt

=

Dt

/

g

=

Dt

1

-(v

/

c)201

-(0.6c

/

c)2=1.67

·=1.36

·10-8

s以粒子作參照系Dt0,

Dt

=

gDt0習(xí)題3：一被加速器加速的電子，其能量為

3.0·109eV，求：①.電子的質(zhì)量是其靜止質(zhì)量的多少倍。②.電子速率。解：①.E-27=

5.33

·10

kg(3

·108

)2me

=

c2

=3

·109

·1.6

·10-19e0m

=

9.1

·10-31

kge0 e

=m

9.1

·10-31m

5.33

·10-273=

5.85

·10②.電子速率m01

-(v

/

c)2m

=由