[理化生]物理复习9.ppt

习题集P97 一、1、2 二、1 2.“零结果”的意义 相对于“以太”的绝对运动不存在。以太不能作为绝对参照系，在地球上沿个方向的光速应相同。 所有实验证明：“以太”假说不正确。 二、洛伦兹变换 事件：在某时刻、某地点发生的一现象。 S时空坐标：［x、y、z、t］ 同一事件的两组时空坐标之间的关系构成一种变换。 S ′时空坐标：［x′、y ′ 、z ′ 、t ′ ］ z o y（s） x P （x、y、z、t） （x、y、z 、t‘） 伽利略变换 y（s ） o z ( x ) v 洛伦兹变换 洛伦兹（荷兰）（1853～1928） 洛伦兹…对爱因斯坦的理论从来没有说过一句不客气的话，有时只是叹息不理解由他自己想出来的那些相对性变换的真正意义。但是，他因此至死也没能抛弃静止以太的观念和绝对同时性的观念。他同相对论朝夕相处的生活了20年，却还是不理解它，这可能令人觉得非常奇怪，然而事情就是这样。 1902年，洛伦兹和他的学生塞曼因1896年发现的塞曼效应而获得诺贝尔物理学奖。 2.洛伦兹变换与伽利略变换的区别 伽利略变换 时空之间无关系，相互独立。 洛伦兹变换 时空之间有密切联系，不再彼此独立。 3.注意的问题 （1） 两组时空坐标（x、y、z、t）、（x 、y 、z 、t）只有表示同一事件时，才能应用洛氏变换。 （2）各惯性系的度量基准必须一致。 （3）因为物体的时空性质与它的运动状态有关，所以要求每个惯性系中的钟和尺都相对于本惯性系静止。 * P89习题集作业答案 一、选择 3、C 9、A 二、填空 7、 6个半波带；第一级明纹 电磁学 热力 学 力学 相对论 1600 1700 1800 1900 年代 物理学发展示意图 相 对 论 相对性原理 光速不变原理 狭义相对论 广义相对论 广义相对性原理 等效原理 第十四章 相 对 论 狭义相对论：时空与物质运动 的关系 广义相对论：时空与物质的存在及其 分布 的关系 §14—1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观 一、牛顿的绝对时空观 1、力学相对性原理 西汉时代《尚书纬?考灵曜》： “地恒动不止而人不知，譬如人在大舟中，闭牖而坐，舟行而不觉也。” 比伽利略早1700年 2 经典力学时空观 绝对空间:空间与运动无关,空间绝对静止. 空间的度量与惯性系无关,绝对不变． 绝对时间: 时间均匀流逝,与物质运动无关,所有惯性系有统一的时间. 二、伽利略相对性原理与绝对时空观的联系 系相对于 系以匀速沿 轴运动，观察两参照系中同一事件的时空关系。 * t=t′=0时O与O ′重合 * t=t′=0时O与O ′重合 测定同一质点到达P点时刻： 伽利略坐标变换式 伽利略速度变换式 加速度变换式 力学规律在任意惯性系中有相同的形式 牛顿的绝对时空观 牛顿力学的相对性原理 注 意 牛顿力学的相对性原理, 在宏观、低速的范围内,是与实验结果相一致的.但在高速运动情况下则不适用. 试计算球被投出前后的瞬间，所发出的光波达到观察者所需时间. 球投出前 球投出后 (根据伽利略变换) 例1 观察者先看到投出后的球， 后看到投出前的球. 结果: 球投出前 球投出后 (根据伽利略变换) l = 5000 光年 物质飞散速度 A B 例2 公元1054年,人们发现天上出现了一颗“客星”,其耀眼的光芒,用肉眼在白天也看得见.史书记载它在天空中停留了22个月 ,产生了著名的金牛座蟹状星云 . 当一颗恒星在发生超新星爆发时, 它的外围物质向四面八方飞散, 即有些抛射物向着地球运动, 现研究超新星爆发过程中光线传播引起的疑问 . l = 5000 光年 物质飞散速度 A B l = 5000 光年 物质飞散速度 A B A 点光线到达地球所需时间 B 点光线到达地球所需时间 l = 5000 光年 物质飞散速度 A B 理论计算观察到超新星爆发的强光的时间持续约 .实际持续时间约为 22 个月, 这怎么解释 ? §14—2 狭义相对论的实验基础 一、电磁理论与参照系 电磁规律是否也像牛顿运动定律（力学规 律）一样在不同的惯性参照系保持形式不变 ？ ？ 答案1 若服从伽利略变换, 则不服从相对性原理. 答案2 服从相对性原理, 则不服从伽利略变换. 二、狭义相对论基本原理 物理规律对所有惯性系都具有相同的形式。 1.相对性原