大学物理11相对论ppt.ppt.ppt

* * 二、洛仑兹坐标变换 逆变换 正变换 空间间隔与时间间隔 * * 三、洛仑兹速度变换 逆变换 正变换 * * 一维洛仑兹速度变换式 * * X射线的发现（伦琴1895） 19世纪末，阴极射线是物理学研究课题， 许多物理实验室都开展了这方面的研究。1894 年11月8日，德国物理学家伦琴将阴极射线管 放在一个黑纸袋中，关闭了实验室灯源，他发 现当开启放电线圈电源时，一块涂有氰亚铂酸钡的荧光屏发 出荧光。用一本厚书，2-3厘米木板或几厘米厚的硬橡胶插在 放电管和荧光屏之间，仍能看到荧光。他又用盛有水、二硫 化碳或其他液体进行实验，实验结果表明它们也是“透明的”， 铜、银、金、铂、铝等金属也能让这种射线透过，只要它们 不太厚。伦琴意识到这可能是某种特殊的从来没有观察到的 射线，它具有特别强的穿透力。他一连许多天将自己关在实 验室里，集中全部精力进行彻底研究。6个星期后，伦琴确认 这的确是一种新的射线。 * * 1895年12 月22 日，伦琴和他夫人拍下了第一张X射线照片。 1895年12月28日，伦琴向德国维尔兹堡物理和医学学会递交 了第一篇研究通讯《一种新射线——初步研究》。伦琴在他 的通讯中把这一新射线称为X射线，因为他当时无法确定这 一新射线的本质。 X射线发现才4天，美国医生就用它找出了病人腿上的子弹。 企业家蜂拥而至，出高价购买X光射线技术。50万，100万，出价 越来越高。 “哪怕是1000万，”，伦琴淡淡的一笑答道：“我的发现 属于全人类。 但愿这一发现能被全世界科学家所利用。这样，就 会更好地服务于人类……”因此，伦琴没有申请专利权。他知道， 如果这项技术被一家大公司独占，穷人就出不起钱去照X光照片。 爱迪生得知这个消息后深受感动。他为接收X光发明了一种极好 的荧光屏，和X光射线管配合使用，也没有申请专利权。 在诺贝尔逝世五年以后，首次颁发他所奠基的诺贝尔奖。 伦琴是第一个获物理奖的人。他高兴地接收了诺贝尔奖金，但 是却把数额为5万瑞典克罗纳的奖金转赠给沃兹堡大学。 * * 放射性（居里1896与夫人) 伦琴的发现，使贝克勒尔联想到，天然物 体是否也能产生Ｘ光那样的放射现象呢？由于 有着家庭的背景，贝克勒尔捷足先登，从诸多 发光物体中，最后选择到铀盐。最初他认为是 由太阳激发铀盐的荧光，但是，由于天连续阴 雨绵绵，贝克勒尔不得不把用黑纸包的感光底 片与铀盐一起锁进了抽屉，结果底片仍旧被铀 盐感光了，铀元素自身也能产生辐射的现象， 再一次引起了人们的关注。 贝克勒尔射线的发现，是人类第一次发现某 些元素自身也具有自发辐射现象，引起了人们 对原子核问题的关注。 贝克勒尔获1903年诺贝尔奖 * * 居里夫人认为:不应只有一种元素能自发辐射，其他元素 是否也有同样的性质?她进行了艰苦的提炼工作，终于从铀矿 渣中提炼出了钋，它比纯铀放射性强400倍!　1898年7月，为 纪念自己的祖国波兰，居里夫人宣布这种元素为“钋”。1898 年12月，居里夫人又宣布发现了镭 (radium) ! * * 在阴极射线的争论中，J.J.汤姆生认为带电微粒说更符合 实际。X射线的发现宣布后，他立即用X射线轰击气体。从X 射线能使气体电离的现象中他更加深刻地认识到阴极射线的 粒子性，下决心以更鲜明的实验来证实这一特性。为此，他 做了如下实验： 测阴极射线的电荷 使阴极射线在静电场中偏转 电子（汤姆逊1897） 1906年诺贝尔物理学奖 * * 紫外灾难 是指用于计算黑体辐射强度的瑞利－金斯定律在辐射 频率趋向于无穷大时计算结果和实验数据无法吻合的 物理史事件。 普朗克于1918年获诺贝尔奖 * * o 实验值 /μm 维恩线 瑞利--金斯线 紫 外 灾 难 普 朗 克 线 1 2 3 4 5 6 7 8 普朗克量子假设 * * 能量子假说：辐射黑体中分子、原子的振动可看作谐振子。但是这些谐振子的能量只能是某一最小能量ε（称为能量子）的整数倍，即：ε, 1ε, 2ε, 3ε, ... nε。n为正整数，称为量子数。 对于频率为ν的谐振子能量子为 能量 量子 经典 振子从一个状态跃迁到另一个状态时，辐射出或吸收的能量也是量子化的。 普朗克量子假设 返回 h=6.63?10-34 J.s —— 普朗克常数 * * 1900年12月14日，在德国物理学会上演讲 ——这一天定为量子力学的诞生日。 能量不连续，只能是 h? 的整数倍。 能量如商店里卖啤酒，只能一瓶一瓶卖出。 * * * * ① 提高实验精度 ② 扩大理论应用范围，解释自然现象 相当完善的程度 物理学的大 厦已经建成 以后 任务 晴朗天