[理学]电动力学期末复习资料.pdf

电动力学 第 六 章 Special relativity A.爱因斯坦 —— 20 A.爱因斯坦 —— 20 世纪最伟大的物理学家。 世纪最伟大的物理学家。 1879年3月14 日生于德国 1879年3月14 日生于德国 乌耳姆，1900年毕业于瑞 乌耳姆，1900年毕业于瑞 士苏黎世联邦工业大学。 士苏黎世联邦工业大学。 1905年，爱因斯坦在科学 1905年，爱因斯坦在科学 史上创造了史无前例的奇 史上创造了史无前例的奇 迹—— 建立了狭义相对 迹—— 建立了狭义相对 论，推动了整个物理学理 论，推动了整个物理学理 论的革命。1955年4月19 论的革命。1955年4月19 日在美国逝世。 日在美国逝世。 1905年，除去博士论文外，爱因斯坦连 1905年，除去博士论文外，爱因斯坦连 续发表了4篇重要论文，其中任何一篇，都 续发表了4篇重要论文，其中任何一篇，都 够得上拿诺贝尔奖。3月，发表了解释光电 够得上拿诺贝尔奖。3月，发表了解释光电 效应的论文，提出光子说；5月，发表关于 效应的论文，提出光子说；5月，发表关于 布朗运动的论文，间接证明了分子的存 布朗运动的论文，间接证明了分子的存 在；6月，发表 “论运动媒质的电动力学” 在；6月，发表 “论运动媒质的电动力学” 的论文，提出了狭义相对论；9月发表了有 的论文，提出了狭义相对论；9月发表了有 关质能关系式的论文，指出能量等于质量 关质能关系式的论文，指出能量等于质量 2 乘光速的平方E = 2 乘光速的平方E = mc 。 mc 。 相对论的时空观念与人们固有的时空观念差别很大，很难 相对论的时空观念与人们固有的时空观念差别很大，很难 被普通人所理解。人们都称赞爱因斯坦伟大，但又常常弄不懂 被普通人所理解。人们都称赞爱因斯坦伟大，但又常常弄不懂 这伟大的内容。这使人们想起英国诗人波谱歌颂牛顿的诗句: 这伟大的内容。这使人们想起英国诗人波谱歌颂牛顿的诗句: 自然界和自然界的规律隐藏在黑暗中， 自然界和自然界的规律隐藏在黑暗中， 上帝说： “让牛顿去吧，”于是一切都成为光明。 上帝说： “让牛顿去吧，”于是一切都成为光明。 后人续写道: 上帝说完多少年之后， 后人续写道: 上帝说完多少年之后， 魔鬼说： “让爱因斯坦去吧，”于是一切又回到黑暗中。 魔鬼说： “让爱因斯坦去吧，”于是一切又回到黑暗中。 “If relativity is proved right the Germans will call me a German ，the Swiss will call me a Swiss citizen，and the French will call me a great scientist. If relativity is proved wrong the French will call me a Swiss ，the Swiss will call me a German，and the Germans will call me a Jew.” —Albert · Einstein 第六章 狭义相对论 相对论主要是关于时空的理论 狭义相对论：局限于惯性参考系的理论。 广义相对论：推广到一般参考系和包括引力场在内的 理论。 狭义相对论主要内容： （1）惯性参考系之间的时空坐标的洛伦兹变换及其意义。 （2 ）物理规律在任意惯性系中可表为相同形式，即物理 规律的协变性。协变性要求是对各种场和粒子间相互作用 规律的探索的主要理论指导之一。 （3 ）把电动力学基本规律—麦克斯韦方程组和洛伦兹力