相对论习题选(08.3.).ppt

* 一、狭义相对论两条基本假设( 或原理 ) 1、相对性原理：物理学定律在任何惯性系中都是相同的。 狭义相对论总结 2、光速不变原理：在所有惯性系中，测得光在真空中的速率都是 C 。（光在真空中的速率与发射体及观察者的运动状态均无关） 二、洛仑兹变换 任何物体的速度不得超过光速 三、沿运动方向，物体的长度要收缩 注意：1. l0 为相对于被测物静止 的参照系测得的物长，叫固有长度。 2. l 为相对于被测物运动的参照系测得的物长，叫运动长度。 垂直于运动方向，物体的长度不变 四、时间膨胀—运动时钟变慢(时间延缓) 在某一参考系中，同一地点先后发生的两个事件之间的时间间隔叫原时，又叫固有时间 即运动的时间膨胀 注意：1、?0 是相对于事件发生点静止的参照系测得的时间，叫固有时间。 2、 ? 是相对于事件发生点运动的参照系测得的时间，叫运动时间。 五、同时性的相对性 1. 在一个惯性系中同时,不同地发生的两件事，在另一惯性系中一定是不同时发生的。 2.在一个惯性系中既不同时，又不同地发生的两件事，在另一惯性系中倒有可能是同时发生的。 3. 在一个惯性系中同时、同地发生的两件事，在别的惯性系中一定是同时的发生的。 六、动量、质量与速度的关系 (相对论的质能关系式) 总能E 静能E0 七. 动能 一个孤立的物质系统其内部发生的过程总能量守恒，这意味着其总质量（相对论质量）也守恒。 核反应中系统的总能量守恒,总质量也守恒 在粒子碰撞过程中,系统的动量守恒,总 质量守恒。 Pc mc 2 m0c 2 八、动量与能量的关系 2、要使电子的速度从v1 =1.2×108 m/s增加到v2 =2.4×108 m/s必须对它作多少功？ (电子静止质量me ＝9.11×10-31 kg) 解：根据功能原理，要作的功 A= ?E 根据相对论能量公式 ? E = m2c2- m1c2 根据相对论质量公式   ∴ ＝4.72×10-14 J＝2.95×105 eV 1.有下列几种说法： (1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的． (2) 在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关． ???(3) 在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同． 若问其中哪些说法是正确的, 答案是 (A) 只有(1)、(2)是正确的． (B) 只有(1)、(3)是正确的． (C) 只有(2)、(3)是正确的． (D) 三种说法都是正确的． [D] 2. 以速度v相对于地球作匀速直线运动的恒星所发射的光子，其相对于地球的速度的大小为_____ C 3. 关于同时性的以下结论中，正确的是 (A) 在一惯性系同时发生的两个事件，在另一惯性系一定不同时发生． (B) 在一惯性系不同地点同时发生的两个事件，在另一惯性系一定同时发生. (C)在一惯性系同一地点同时发生的两个事件，在另一惯性系一定同时发生． (D) 在一惯性系不同地点不同时发生的两个事件，在另一惯性系一定不同时发生． [C] 4.当惯性系S和S′的坐标原点O和O′重合时，有一点光源从坐标原点发出一光脉冲，在S系中经过一段时间t后（在S′系中经过时间t′），此光脉冲的球面方程（用直角坐标系）分别为：S系_________________； S′系________________． 5. K系与K＇系是坐标轴相互平行的两个惯性系，K＇系相对于K系沿Ox轴正方向匀速运动．一根刚性尺静止在K＇系中，与Ox轴成 30°角．今在K系中观测得该尺与Ox轴成 45°角，则K＇系相对于K系的速度是