第24章狭义相对论基础(免费阅读).ppt

续上 推导 结论 题1 2.38 ×10 - 4 (s) 3.88 ×10 4 (m) 在约定惯性系中 系相对 系的速率 u = 0.6 c , 在 系中观察一事件发生的时空坐标为 t = 2×10 - 4 s, x = 5×10 3 m , 则该事件发生在 系中的时空坐标为 s ， m 。 2 由 解得 设：在A 发出信号为事件1；在B 收到信号为事件2。 系：此过程需时 系： 收 发 6×10 3 m 10 3 m A 站 B 站 系在 A 站 发一信号在 B 站 接收所需时间为 系上观察此过程则认为所需时间为 秒。 秒。 3 （A测C） （A测B） （地测C） 0.8 （A对地） B C A 0.9 0.9 （反 向） （地测B） 由洛仑兹速度变换 0.357 0.9 0.8 0.8 0.9 0.9 0.8 0.8 0.9 0.988 （反 向） 1.7 不能用伽利略速度合成 0.1 4 不计重力只考虑X方向运动 已知 相对于 的速度为 ，设两球发生完全非弹性碰撞 粘合 若 测得两球粘合时的速度为 ，用相对论观点 直接应用洛仑兹速度变换式 要根据 的大小、方向 的大小来决定 5 5 一火箭长 10m , 以 u = 3 km . s-1 的速度飞行，在运动方向上，火箭缩短 _______ m. 欲使火箭收缩到原长的一半，应以 u =_______ km . s-1 的速度飞行。 此值约为5个氢原子的直径。 因此对 的低速情况，可不考虑相对论效应。 10m v = 3 km . s-1 解得 5×10 10 (m) 5 (A) 若 则 即 得 2.6×105 (km . s-1) 例 例 例 书例4 时间延缓 延缓效应说明 例 例 书例6 关键式 因果关系绝对性 时空观概括 第四节 牛顿力学的困难 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1 10 8 2 4 6 质速关系 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1 10 8 2 4 6 关系说明 电子加速试验 电子加速实验 例证 6×10 -10 真 空 用静电直线加速器可将电子的速度加速到接近光速。全长约三公里多的斯坦福直线加速器曾将电子加速到 0.9999999997 此时电子的质量约为静止质量的4万倍 0.9999999997 由 0.9999999994 4.0825×104 力学基本方程 相对论动能 用分部积分法容易得出 动能 物体的动能等于物体从静止开始到以速度 运动时合外力所做的功。 回忆高数分部积分法则 这里 用分部积分法容易得出 动能 物体的动能等于物体从静止开始到以速度 运动时合外力所做的功。 相对论动能公式 用分部积分法容易得出 动能 物体的动能等于物体从静止开始到以速度 运动时合外力所做的功。 动能公式 质能关系式 关系式说明 能量动量关系 关系式说明 例 例 例 公式归纳 静止能量 能量 相对论因子 动能 质量 动量 静止质量 力 狭义相对论动力学基本公式归纳 完 备选资料 * 历史 （1564-1642） （1642-1722） （1831-1879） … … … 1600 1900 1800 1700 力学 热力学 电磁学 2000 相对论 量子力学 （1879-1955） … … 背景 爱因斯坦冲破了传统观念的束缚，于1905年建立了基于惯性参考系的时间、空间、运动及其相互关系的物理新理论 狭义相对论，圆满解释了上述矛盾，使物理学发生了一场深刻的革命，成为二十世纪物理学最伟大的成就之一。 1915年爱因斯坦又将狭义相对论原理向非惯性系进行推广，建立了广义相对论，进一步揭示了时间、空间、物质、运动和引力之间的统一性质。 学习时注意摆脱习以为常的绝对时空观的束缚, 接受时空测量与运动有关的新的时空观. 第一节 经典时空观 即 亚历士多德 的时空观 : 地球是球形, “上” 和 “下” 是相对的. ( 方向的相对性 ). 地球的球心是宇宙的中心. ( 空间点的绝对性 ). 任何时空点都是平等的,物理规律相对于任何时空点都是一样的. ( 经典时空观中的相对性). 时间 空间和物质客体是彼此独立的,与运动无关. ( 经典时空观中的绝对性). 伽利略相对性 伽利略变换 寻找以太 迈-莫实验 以太 光 对 地球 光 对 以太 地球 对 以太 若能用实