15_4几个重要的狭义相对论效应.ppt

牛顿时空观：时间和空间的测量是绝对的，与 参照系无关，与物体运动无关。 由伽利略变换体现：　　 　;由洛仑兹变换体现:;同时性：相对于某一惯性系来说，两事件发生于同一时刻。如：……; S系中，A、B两事件时间间隔;1） S系中，若两异地事件同时发生；即 ;得;则S′系中观察，两事件可能; 若甲乙两地相距 x2 - x1 = 3000公里, A、B 出生时间间隔 t2 - t1 = 0.006秒，即A先B后，地球上看 A ---哥， B ---弟。;4） 在相对论中，有因果关系的两事件（关联事件），时序不会发生颠倒。;即; 1）在一惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两个事件在其他一切惯性系中也是同时发生。 2）在一惯性系中发生于同一时刻，同一地点的两个事件在其他一切惯性系中也是同时发生。;练ZP23, 3; 固有长度(本征长度或静长）l0 ：相对于物体静止的观察者测得物体的长度（或相对于棒静止的观察者测得棒的长度）。 非固有长度(动长) l ：其它惯性系观察者在同一时刻测得物体的长度。 如：某人在地上测讲台长 ——固有长度l0 匀速飞行飞机上某人测讲台长——非固有长度l 又：某人在匀速飞行飞机上测米尺长 ——固有长度l0 在地上某人测米尺长——非固有长度l; 固有长度(本征长度或静长）l0 ：相对于物体静止的观察者测得物体的长度. 非固有长度(动长) l :其它惯性系观察者在同一时刻测得物体的长度.如…;事件1 ：测量A的坐标 事件2 ：测量B的坐标;S系中必须同时测两端 ，所以 t2 = t1;因 时， ; 4）当 即为经典情况—回到牛顿时空观。由此可见，牛顿时空观是狭义相对论低速时的近似。 ;解 设在S系中，尺与Ox轴的夹角为;思考：S系中直尺的长度为多少？;例2.(ZP23,1 即教案例2);例5 一长为 1 m 的棒静止地放在 平面内，在S′系的观察者测得此棒与o′x′轴成 角，试问从 S 系的观察者来看，此棒的长度以及棒与 Ox 轴的夹角是多少？设想S′系相对 S 系的运动速度;在S系;△三、时间膨胀效应;;由洛仑兹变换; 因 时， ; 3）当 即为经???结果——回到牛顿时空观。由此可见，牛顿时空观是狭义相对论低速时的近似。;演示：时间的膨胀效应;例5 P192,10 在S系中,两事件在x轴上同时发生,其间距 ??x?=1 m , S?系中观察这两个事件之间的距离 ??x??=2 m.求: S?系中这两个事件的时间间隔??t??=?;于是;例6 P193,13 (1)考点2，;例7 ZP25,18 B （考点3）;例8 P193,14 (2)(考点6);例8 P193,14 (2)(考点6);练 ZP23,2(考点17）;练 (考点8）;练 (考点8）;例9B 静止的?介子的寿命?0=2.15?10-6s，如果他相对于实验室中以速度u=0.998c运动，则（1）在实验室测到?介子的寿命?为多少?;附B：（2）在实验室中?介子通过的距离?;例5　在 S′ 参考系中有两只钟A′ 、 B′，相隔Δx′，与 S 系中的B钟先后相遇， B′与B相遇时，两钟均指零。求：A′ 与B相遇时，B钟指示的时刻， A′ 钟指示的时刻．;A钟示值;例6 在惯性系s中发生于同一地点的两个事件的时间间隔为4s，在另一惯性系s?中观察，这两个事件的时间间隔为5s，问：在s?系中这两个事件发生的地点间的距离是多少?;于是;例7 一宇宙飞船相对于地球以0.8c的速度飞行，一光脉冲从船尾传到船头，飞船上的观察者测得飞船长为90m，地球上的观察者测得光脉冲从船尾到船头两个事件的空间间隔为多少？;飞船测出的长度为原长;狭义相对论的时空观 1） 两个事件在不同的惯性系看来，它们的空间关系是相对的时间关系也是相对的，只有将空间和时间联系在一起才有意义. 2）时—空不互相独立，而是不可分割的整体. 3）光速 C 是建立不同惯性系间时空变换的纽带.;(2)长度收缩; 可见，相对于事件发生地点做相对运动的惯性系S中测得的时间比相对于事件发生地点为静止的惯性系 S′中测得的时间要长，这就是狭义相对论中的时间膨胀效应。该效应表明，S′系时钟（即相对于物体静止的时钟）显示