狭义相对论的时空观.ppt

孪生子效应 孪生子佯谬： 例（07）: 宇宙飞船相对于地面以速度 作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号，经过 （飞船上的钟）时间后，被尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为（c表示真空中光速） 例（08），已知惯性系S’相对于惯性系S以0.5c的匀速度沿x轴的负方向运动，若从S’系的坐标原点O’沿x轴的正方向发出一光波，则S系中测得此光波在真空中的波速为多少 ？ 例（08），一艘宇宙飞船的船身固有长度为L0=90m,相对于地面以ν=0.5c的匀速度在地面观测站的上空飞过。（1）观测站测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少？（2）宇航员测得船身通过观测站的时间间隔是多少？ 作业 P297页 14-5；14-7；14-8；14-9 * 第14章 相对论 14 - 4 狭义相对论的时空观 * 狭义相对论的 时空观 时间间隔和空间间隔的变换关系 * 如图设 系为一列高速列车，在车厢正中放置一灯 P 。当灯发出闪光时： 一、 同时的相对性 一、 同时的相对性 事件 1 ：车厢后壁A接收器接收到光信号. 事件 2 ：车厢前壁B接收器接收到光信号. 事件 2 系 (车厢参考系 ) S 系 ( 地面参考系 ) 事件 1 即： 讨论： 为零 异地事件的同时性是相对的。 （1） （2） 同地事件的同时性是绝对的。 小于另 （3） 相互无关的独立事件，事件发生的时序是相对的。（与 有关） （4） 有关联的事件，时序是绝对的。 A、B两事件，B是A引起的，A向B传递一种“作用”或“信号”。设“信号”或“作用”的传播速度（关联速度）为 ，则有， 二 . 长度的收缩 标尺相对 系静止 在 S 系中测量 测量为两个事件 要求 在 系中测量 固有长度； 本征长度； 原长 运动长度 当 时 . 洛伦兹收缩: 运动物体在运动方向上长度收缩 . 长度收缩是一种相对效应, 此结果反之亦然 . 注意 思考用哪个式子？？？ 下面哪个结果正确？？ 系同一地点 B 发生两事件 时间间隔 三 . 时间的延缓(时间膨胀) 固有时间 ：同一地点发生的两事件的时间间隔 . →原时 用哪个? 时间膨胀 在 S 系中观测两事件 解得： S’系-车箱;S系-地球 S/ 时间延缓 ：运动的钟走的慢 . 固有时间 运动时 “天上方一日，地上已七年”但按运动的相对性，若从天看地，还应有“地上方一日，天上已七年”。 孪生子效应 议一议：太空旅行 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绝对的意义. 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. 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 . ） 注意 两个惯性系中的观察者 和 以 的相对速度相互接近，如果 测得两者的初始距离是 ，则 测得两者经过多长时间相遇？ 设 不动， 运动 O O’ 在惯性系 中，有两个事件同时发生在 轴上相距 的两点，而在另一惯性系 （沿 轴方向相对于 系运动）中测得这两个事件发生的地点相距 ，求在 系中测得这两个事件的时间间隔。 问答题(07): 17、经典的力学相对性原理与狭义相对论的相对性原理有何不同？ 答：经典相对性原理是指不同的惯性系，牛顿定律和其它力学定律的形式都是相同的。 狭义相对论的相对性原理指出：在一切惯性系中，所有物理定律都是相同的，即指出相对性原理不仅适用于力学现象，而且适用于一切物理现象。也就是说，不仅在力学范围所有惯性系等价，而且在一切物理现象中，所有惯性系都是等价的。 上题答：（A） 一宇宙飞船相对地球以 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 米，地球上观察者测得光脉冲从船尾传到船头两个事件的空间间隔。