14-4狭义相对论的时空观11399.pptVIP

本节内容概要 同时的相对性 长度的收缩 时间的延缓 相对观察者运动的物体在运动方向上长度缩短，垂直于相对运动方向的长度测量与运动无关。我们把物体的这种沿运动方向发生的长度收缩称为洛伦兹收缩。 第十四章 相对论 14-4 狭义相对论的时空观 物理学 第五版 第十四章 相对论 物理学 第五版 第 十 章 波 动 MECHANICAL WAVES 相 对 论　　 第 十 四 章　 本节教学要求 理解狭义相对论中同时性的相对性、长度收缩和时间延缓的概念，并能正确应用公式进行计算 了解牛顿力学的时空观和狭义相对论的时空观的差异。 一 同时的相对性 事件 1 :车厢后壁接收器接收到光信号。 事件 2 :车厢前壁接收器接收到光信号。 S 系 ( 地面参考系 ) 事件 2 事件 1 　　讨论：S系中x1、x2两处发生两事件，时间间隔为 。问 S′系中这两事件发生的时间间隔是多少？ 系 (车厢参考系 ) 14-3-7 讨论 ------不同时，不同地 ------不同时，不同地 2 同地不同时 1 同时不同地 S系 S′系 (P296 14-8、P297 14-2) ------同时同地 ------不同时，不同地 ---同时 3 同时同地 4 不同时不同地 讨论 S系 S′系 5 事件的因果关系不会颠倒(P296 14-11) 回到牛顿力学 讨论 6 结论 同时性具有相对意义 沿两个惯性系运动方向，不同地点发生的两个事件，在其中一个惯性系中是同时的，在另一惯性系中观察则不同时，所以同时具有相对意义；只有在同一地点，同一时刻发生的两个事件，在其他惯性系中观察也是同时的。 长度的测量和同时性概念密切相关。 二 长度的收缩(动尺变短) 棒沿 轴对 系静止放置,在系中同时测得两端坐标 棒的固有长度： 固有长度：物体相对静止时所测得的长度 。（最长） 讨论：在S系中测得棒有多长? S系： t 同时测得，x1、x2 结论 长度具有相对意义。 讨论 1 长度收缩：ll0 V 2 如将物体固定于 系,由 系测量,同样出现长度收缩现象。（P296 14-7,14-9） 物体在运动方向上长度收缩。 三 时间的延缓(动钟变慢) B 发射光信号 接受光信号 系同一地点 B 发生两事件： 在 S 系中观测两事件 B 固有时间 ：同一地点发生的两事件的时间间隔 。 时间延缓 ：运动的钟走得慢 。 讨论 有两只对准的钟，一只留在地面上，另一只带到以速率v飞行着的飞船上，则（ ）。 A、飞船上的人看到自己的钟比地面上的钟慢； B、地面上的人看到自己的钟比飞船上的钟慢； C、飞船上的人觉得自己的钟比原来走慢了； D、地面上的人看到自己的钟比飞船上的钟快。 D 3 时， 。 1 时间延缓是一种相对效应 。 2 时间的流逝不是绝对的，运动将改变时间的进程。（例如新陈代谢、放射性的衰变、寿命等 ）（P296 14-10,12） 注意 结论 时间具有相对意义 狭义相对论的时空观： (1) 时空关系的相对性； 　　(2) 时空不可分割； 　　(3) c 是建立时空变换的纽带。 牛顿力学时空观： 　　　时空量度绝对，与物质运动无关。 　　讨论：牛顿力学时空观和狭义相对论时空观的差异。 　 在一个惯性系同时发生的两个事件，在另一个惯性系是否同时? 　　结论――同时的相对性：同时性与参考系有关，即沿两个惯性系运动方向，不同地点发生的两个事件，在其中一个惯性系中是同时的，在另一惯性系中观察则不同时，所以同时具有相对意义；只有在同一地点，同一时刻发生的两个事件，在其他惯性系中观察也是同时的。 设在S系中某时刻 t 同时测得棒两端坐标为x1、x2，则S系中测得棒长 l= x2 - x1。