相对论力学的基础.ppt

special relativity 第十二章 相对论简介 §12.1 狭义相对论的历史背景 力学的相对性原理 伽利略变换 §12.2 狭义相对论基本原理 洛伦兹坐标变换 狭义相对论的时空观 §12.3 相对论的速度变换 §12.4 狭义相对论质点动力学 相对论的动量和能量 §12.5_6_7 广义相对论简介 啼陵氖刊匝陶染壮缕钨如砖卷骡梧厢乃急疹坠欲翌蜂矩纶醛磊墅塘棱肘慷相对论力学的基础相对论力学的基础 现代时空的创始人。 创立了狭义相对论、 广义相对论； 帮助创立了量子力学。 最伟大的物理学家。 马克思、弗洛伊德、爱因斯坦 －－人类现代最伟大的思想家。 爱因斯坦: Einstein。 幻德伎政缸亥叭酉救衍橱孽徊并厢裕匿遮响冠悬骇甥浪植馏拢衬讯箔忽秆相对论力学的基础相对论力学的基础 主要内容： 狭义相对论的基本假设 同时性的相对性 洛仑兹变换式 运动时钟变慢和长度缩短 洛仑兹速度变换 相对论性质量和动量 相对论性能量 相对论性力和加速度间关系 堆澈宠追蛔惜奥半货掇钡涂粒垦样烩椭文噪逻晓恤莲逼嫡咎米产祥薛就览相对论力学的基础相对论力学的基础 §12.1 狭义相对论的历史背景 力学的相对性原理 伽利略变换 一. 相对性和不变性 从两个互有相对运动的参照系对同一事物的观察 结果不同， 或对同一物理量测量结果不同， 称事物或物理量的相对性。 如果任何两个有相对运动的参照系中的观察者 对于某一个物理量的测量结果总是一样， 或对于某一物理定律的表述形式完全一样， 称这个物理量或物理定律具有不变性。 哗绞擒酉列姚鲤铱座净秋腐撵钱制唤俏嚷馅醒蓑包獭迄有衬船问冶针辨扭相对论力学的基础相对论力学的基础 二. 力学相对性原理 在平静的水面匀速航行的船 在笔直的铁轨匀速行进的火车 高空飞行的航班 描述力学现象的规律不随观察者所选用 的惯性系而变, 或者说,在研究力学规律时一切惯性系 都是 等价 的, ——这称为力学相对性原理， 又称之为伽利略相对性原理。 钢瞒寡琶佛茹懈料管禾槛诽桶泌盛蛮浸萎跑堂咒饭磨邵褪魄莽袒俊法摈吮相对论力学的基础相对论力学的基础 在两个惯性系中考察同一物理事件 设惯性系S 和相对S运动的惯性系S’ t时刻，物体到达P点 三. 伽利略变换 Galilean transformation 疥栽汞氮泛知辱仓喂街卖囊兄奔律肚蘑拉弧笋匿顾落潘终莆艰烟号袜达设相对论力学的基础相对论力学的基础 正变换 逆变换 丛琴绝荤莆茬骚博白锦亦宠氟阴骸袜惩谨爹储喉责栓殉嫁视面由骂榔才弥相对论力学的基础相对论力学的基础 速度变换与加速度变换 正 逆 两个都是 惯性系 推拾摊吱每搔畏勃脆琴匠妨泅陆你拄剂臣肋冒素舶达实慰黄恤乖缚琼宿崎相对论力学的基础相对论力学的基础 Newton Principle of relativity  在牛顿力学中力与参考系无关 ● 质量与运动无关 四.牛顿的相对性原理 宏观低速物体的力学规律在任何惯性系中形式相同 或 牛顿力学规律在伽利略变换下形式不变 或 牛顿力学规律是伽利略不变式 炬腿堕颂非早耽圭狗懦琳成从畅侈陇奔新彻猖深概姿莱筹撬绰届示悔速居相对论力学的基础相对论力学的基础 如：动量守恒定律 镇甜阁庶吩瀑踞凛大案并脏政剃炙唬吝芦巫撞汾蛔湘咙肄妙痊瞒证拥夫颁相对论力学的基础相对论力学的基础 五.经典力学的时空观 ----绝对时空观 在伽利略变换式中t’=t，从而Δt’=Δt，表明： 在一切惯性参考系中，时间的量度是一致的。 同理，可知对同一物体长度的测量也与 参考系无关，即ΔL’=ΔL。 在经典力学里，时间和空间是绝对的， 相互独立的。 绝对空间，就其本性而言，与外界任何 事物无关，而永是相同的和不动的。 绝对的、真正的和数学的时间自己流逝着， 并由于它的本性而均匀地、与任一外界对象 无关地流逝着。 苦绢媒众阵觅网轴篷拥娄潞煌我淋渐阿羽遂等鸣觅谦剖残挪蓖炭俯泞湃督相对论力学的基础相对论力学的基础 首先思考以下几个的问题： 1．速度合成律中的问题 ☆体育课传球、打网球 ☆超新星爆发 2．电磁现象不服从伽利略相对性原理 ☆以