[理学]4狭义相对论.ppt

在惯性系S中A、B两事件同时同 地发生， 按题意设： 即 代入上式有 即 即 即：在其它任意惯性系S′中A、B两事件同 时同地发生 证毕 4. (1)对某观察者来说，发生在某惯性系中同一地点、同一时刻的两个事件，对于相对该惯性系作匀速直线运动的其它惯性系中的观察者来说，它们是否同时发生？ (2)在某惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，它们在其它惯性系中是否同时发生？ 关于上述两个问题的正确答案是： (A) (1)同时，(2)不同时． (B) (1)不同时，(2)同时． (C) (1)同时，(2)同时． (D) (1)不同时，(2)不同时． ［ A ］ 6. 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］ 例 在S系中的X轴上相隔为 处有两只同步的钟A和B，读数相同，在S′系的X′轴上也有一只同样的钟A′，若S′系相对于S系的速度为V，沿X轴方向。且当A′与A相遇时，刚好两钟的读数均为零，那么，当A′钟与B钟相遇时，在S系中B钟的读数=？此时，在S′系中A′钟的读数=？ 在S系看： 在S ′系看： 当A ′钟与B钟相遇时， B钟的读数 A ′与A、B相遇两事件时间间隔 （A’ 钟的读数） 解: A ′与A、B相遇两事件的空间间隔 思考： A ′与A、B相遇两事件是同地发生,即： 在S ′系看： 在S ′系看： 例 两个惯性系K与K′坐标轴相互平行，K′系相对于K系沿X轴作匀速运动，在K′系的X′轴上，相距为L的A′、B′两点处各放一只已经彼此对准了的钟，试问在K系中的观测者看这两只钟是否也是对准了？为什么？ 答：没对准 根据洛伦兹 逆变换式有 如题所述两钟在K′系中对准，即同时 但两钟相距L，不同地 因此，在K系中某一时刻同时观察，这两个钟的示数必不相同，没对准。 例题5-1 甲乙两人所乘飞行器沿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，若乙测得这两个事件同时发生于t’ 时刻，问： （1）乙对于甲的运动速度是多少？ （2）乙所测得的两个事件的空间间隔是多少？ 洛仑兹变换 解：（1）设乙对甲的运动速度为 ，由洛仑兹变换 可知, 乙所测得的这两个事件的时间间隔是 按题意， , 代入已知数据，有 洛仑兹变换 由此解得乙对甲的速度为 根据洛仑兹变换 可知, 乙所测得的两个事件的空间间隔是 洛仑兹变换 §5-3 相对论速度变换式 　考虑一质点 P 在空间的运动，从 S 和 S′系来看，速度分别是： 根据速度的定义： 先推导速度x方向的变换 由洛仑兹坐标变换 则 爱因斯坦: Einstein 现代时空的创始人 二十世纪的哥白尼 §5-1 伽利略相对性原理 经典力学的时空观 1905 爱因斯坦奇迹年 3月 提出光量子假说 4月 关于分子大小的测量 5月 关于布朗运动 6月《论动体的电 动力学》 9月 《物体的惯性同它所含的能量有关吗？》 导致 E = mc2 牛顿的绝对时空观 1687年，牛顿在他的《自然哲学的数学原理》一书中对时间和空间作如下表述 ： 绝对的、真实的、纯数学的时间，就其自身和其本质而言，是永远均匀流动的，不依赖于任何外界事物。 绝对的空间，就其本性而言，是与外界事物无关而永远是相同和不动的。 牛顿的绝对时空观：时间和空间都是绝对的，与物质的存在和运动无关。 明确研究的问题: 事件：某一时刻发生在某一空间位置的事例。 例如：车的出站、进站，火箭的发射，导弹的 爆炸，部队的出发，总攻的发起，城市的攻占 在坐标系中，一个事件对应于一组时空坐标. 两组时空坐标之间的关系称为坐标变换 在两个惯性系（实验室参考系S与运动参考系S）中考察同一物理事件 1. 伽利略相对性原理 两个参考系（约定系统） 重合时， 计时开始