[物理]§15-4几个重要的狭义相对论效应.ppt

例7 一宇宙飞船相对于地球以0.8c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90m，地球上的观察者测得光脉冲从船尾到船头两个事件的空间间隔为多少？ 例6 P193,13 (1)考点2， 练 ZP25,12（考点2） 例7 ZP25,18 B （考点3） 例8 P193,14 (2)(考点6) 例8 P193,14 (2)(考点6) 飞船上测得地球到半人马星座距离为 以飞船上时钟计算 解：以地球上时钟计算 练 ZP23,2(考点17） 练 ZP23,4(考点11） 练 (考点8） 练 (考点8） 作业P192 10,13,14 例9B 静止的?介子的寿命?0=2.15?10-6s，如果他相对于实验室中以速度u=0.998c运动，则（1）在实验室测到?介子的寿命?为多少? 解： （1）?0为固有时间，则实验室?介子寿命 （2）在实验室中?介子通过的距离? （2）在实验室中?介子相对于地面以0.998c的速率运动,在?时间内飞过距离 作业P192 10,13,14 附B：（2）在实验室中?介子通过的距离? 在静止于?介子的参照系, 观察者看到厚度为l的大气层相对于?介子以0.998c的速率运动,大气层在?0时间内走过路程 ?介子相对于地面以0.998c的速率运动,在?时间内飞过距离 练考点3，6，11，4 作业P192 4,10,13,14 例5　在 S′ 参考系中有两只钟A′ 、 B′，相隔Δx′，与 S 系中的B钟先后相遇， B′与B相遇时，两钟均指零。求：A′ 与B相遇时，B钟指示的时刻， A′ 钟指示的时刻． 解：事件1： B 与B相遇 事件2： A 与B相遇 S 系 S′ 系 S系中只涉及一只钟（同地两事件发生的时间间隔），所以S系中的两事件时间间隔是固有时间；S′系中是膨胀时间。 A钟示值 而 B钟的示值 可练考点8 例6 在惯性系s中发生于同一地点的两个事件的时间间隔为4s，在另一惯性系s?中观察，这两个事件的时间间隔为5s，问：在s?系中这两个事件发生的地点间的距离是多少? 解：所求距离为 另有 于是 得 u=3c/5 将 ??t? = 4s, ??t?? = 5s 代入 解：事件1： 光脉冲从船尾传出 事件2： 光脉冲被船头接受 事件2 系（飞船） S 系（地面） 事件1 太原理工大学物理系 牛顿时空观：时间和空间的测量是绝对的，与 参照系无关，与物体运动无关。 由伽利略变换体现：　　 　 复习:牛顿时空观与狭义相对论时空观 相对论时空观：时间和空间的测量是相对的，与参照系有关，与物体运动有关。 §15-4 几个重要的狭义相对论效应 由洛仑兹变换体现: 时空间隔的坐标变换： 同时性：相对于某一惯性系来说，两事件发生于同一时刻。如：…… 一、同时的相对性 事件B 系 S 系 事件A 为了考察这个问题，我们研究两个物理事件： S系中观察到不同地点发生的两个事件A、B, 系相对于S以匀速度u运动。其时空坐标分别为 S系中，A、B两事件时间间隔 系中，A、B两事件时间间隔 由洛仑兹变换 ，得： 1） S系中，若两异地事件同时发生；即 则S′ 系中观察，不是同时发生。可见，同时具有相对性。 得 2） S系中，若两同地事件同时发生；即 讨论： P177,① 得 则S′ 系中观察，也是同时发生且为同地事件。可见，在空间同一地点同时发生的两个事件，在任何惯性系中观察也是同时发生的。 3） S系中，若两异地事件先后发生（A先B后）； 若 可能有 （A先B后） （同时） （ B先A后） （时序颠倒） 则S′系中观察，两事件可能 同时 B先A后（时序颠倒） A先B后 例1 地球上，先后出生在甲地和乙地的两个男孩A和B.在甲地x1处时刻t1 小孩A出生，在乙地x2处时刻t2小孩B出生,A、B的出生完全是两独立事件。 甲 乙 · · x1 x2 S t1 t2 若甲乙两地相距 x2 - x1 = 3000公里, A、B 出生时间间隔 t2 - t1 = 0.006秒，即A先B后，地球上看 A ---哥， B ---弟。 若飞船的速度u = 0.4c可得t ?2 - t ?1 0， A先B后， A ---哥 B ---弟. 若u = 0.6c可得t ?2 - t ?1 =0，A 和B同 时出生,不分哥弟 若u = 0.8c可得t ?2 - t ?1 0， B先A后， A ---弟 B ---哥 即 时序发生了颠倒。 从地球上看： 从飞船上看： 4）