第八章狭义相对论的基础.ppt

第五篇 近 代 物 理 学 基 础;经典力学只适用于大块物体低速运动的情况。当物体的运动速度与光速可比拟时，则要用相对论力学来描述，而微观粒子的运动情况符合量子力学的规律。;第八章 狭 义 相 对 论 基 础;(1) 伽利略变换和经典时空观；;§8-1 伽利略变换、经典时空观;1、加利略坐标变换：;2、经典的绝对时空观：;(2) 时间间隔的绝对性：;(3) 空间间隔的绝对性：;(4) 伽利略相对性原理：;3、绝对时空观的困难：;§8-2 狭义相对论的两个基本假设;1905年爱因斯坦在《论动体的电动力学》一文中提出了狭义相对论的两个基本假设。从而建立了相对论理论。作为经典电磁理论基础的麦克思韦方程组能不加修改地符合相对论的理论。而牛顿力学则作为相对论在低速情况下的一个特例。;§8-3 同时的相对性、时间延缓、长度收缩;1、同时的相对性：;(1) 在S’系中同一地点、同一时刻发生的两个事件，在S系中也必定是同时发生的；;S’系;某参照系中同一地点先后发生的两个事件的时间间隔称为固有时（原时）。Δt’ 即为固有时。;例题1;例题2;S’系：棒A’B’固定在X’ 轴上，其长度为l’。在S’系看来，x1 相继经过B’、A’的时间为：;棒静止时测得的长度称为固有长度（原长）。l’ 即为固有长度。可见：;(1) 长度收缩也是一种相对论效应，根据倒易性， S’系中的观察者同样会发现静止于S系中的棒变短了；;例题3;例题4;§8-4 洛仑兹坐标变换、  相对论时空观;X;在S’系看来P 到Y Z平面的距离为:;垂直于运动方向的长度测量与参照系无关。;注:;2、相对论时空观：;讨论：;讨论：;(4) 长度收缩效应：;但可以证明:具有因果关系的两个事件发生的时间顺序，在任何惯性系中都不可能颠倒 !;若B事件由A事件引起，则A必向B传递了某种“作用”或“信号”。这一信号在 t1’ 到 t2’ 时刻由 x1’ 传递到 x2’ 。;例题5;§8-5 相对论速度变换;速度在S系和S’系中的定义分别为：;洛仑兹速 度变换：;例题6;1、相对论质量：;注:;在相对论中，相对论动量可表示为：;2、相对论动能：;又由相对论质量公式：;注:;3、相对论能量：;注:;例题7;例题8;4、相对论动量和能量的关系：;对动能是 Ek 的粒???，用E = Ek + m0 c2 代入下式