8大学物理_ch17狭义相对论基础1教材.ppt

;;hpying@zju.edu.cn;§4-1 伽利略相对性原理 经典力学的时空观;两个参考系（S, S）or （K, K）;事件： t 时刻，物体到达 P 点;变换分量式;加速度变换 ？;问题: 牛顿力学中力及质量与参考系是否有关系?;（1）同时的绝对性;（2）时间间隔的测量是绝对的;经典力学时空观;运动系中同时测量√;(A) 速度合成中的困难; （2）1000余年前的一次非常著名超新星爆炸，前后历时22个月。其残骸形成金牛座中的蟹状星云。;(B) 寻找“以太”的尝试;(C) 电磁学定律不满足伽利略相对性原理;（1）相对性原理只适用于力学定律，不适用于电磁学定律→通过测光速来寻找绝对参考系。 （2）相对性原理应当适用于电磁学定律，若伽利略变换式仍然正确，则电磁学定律要修改。 （3）相对性原理应当适用于电磁学定律，且电磁学定律是正确的，故必须修改伽利略变换。;1. 狭义相对论的基本原理;2. 洛仑兹坐标变换; 洛仑兹变换的一个推导;正变换;令;正变换;;例题4-1: 甲乙两人分别乘飞行器沿X轴作相对运动。甲测得两个事件的时空坐标为 x1=6?104m，y1=z1=0，t1=2?10-4 s； x2=12?104m， y2=z2=0， t2=1?10-4 s。若是乙测得这两个事件同时发生于t 时刻，问：;可知, 乙所测得的时间间隔:;解得乙对甲的速度为: ; ;§4-4 狭义相对论的时空观;同时的相对性;同时的相对性;长度测量的基本要求? 相同时刻测量！;洛仑兹变换：;结论： 从相对某物体运动的参考系中所测得的沿速度方向的物体长度，总比相对该物体静止的参考系中测得的长度(称为固有长度,或称静长)为短。;若S 以速度u 相对于S 运动，时间变换关系为：;说明： （1）同一地点测得的时间间隔称为固有时间, 简称原时。固有时间最短，运动使时钟变慢。 (相对静止的参照系中测得 原时 );解释：爱因斯坦的“光钟”实验;狭义相对论的时空观 小结;4.两种时空观对照;c. 不同惯性系各有自己的空间坐标，并相互发现 对方的“尺”缩短了。;[ A ];例4-3：一短跑运动员在地球上以10s 的时间跑完了100m。在沿短跑飞行速度为0.8c的飞船中的观察者来看，这运动员跑了多长时间和多长距离？;17.5 狭义相对论动力学 基础;1;讨论：;2. 质量与能量的关系;相对论动能 ;相对论动能 ;∴ 在 的条件下，相对论 回到了牛顿力学动能形式：;几点讨论：;E;对于以光速运动的物体：光子;例题4-4 原子核的结合能。已知质子和中子的质量分 别为: ;根据质能关系得：;例题4-5: 设有两个静止质量都是 m0 的粒子，以大小相 同、方向相反的速度 v相撞，反应合成一个复合粒子。 试求：这个复合粒子的静止质量和速度。;问：为什么静止质量 M0 2m0 ？