粤教版高中物理选修3-4广义相对论.ppt

一、广义相对论 1.广义相对论的基本原理 (1)等效原理:一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价。 (2)广义相对性原理:在任何参考系中,物理规律都是相同的。 2.广义相对论的几个结论及相关实验验证 (1)光线在引力场中偏转。 (2)引力红移:引力场的存在使空间不同位置的时间进程出现差别,而使矮星表面原子发光频率偏低。 (3)水星轨道近日点的进动。 答案:我们可以从引力场和匀加速参考系产生的效果上来考虑等效原理,引力场的作用是使物体加速向下运动,如果参考系是加速向上运动的,我们将会观察到静止的物体也“向下”运动,它们两者产生的效果是一样的,所以称为等效原理。 怎样理解等效原理? 【例1】 假如宇宙飞船是全封闭的,航天员与外界没有任何联系。但是航天员观察到,飞船内没有支撑的物体都以某一加速度落向舱底。请分析这些物体运动的原因及由此得到的结论。 解答飞船内没有支撑的物体都以某一加速度落向舱底的原因可能是飞船正在向远离任何天体的空间加速飞行,也可能是由于飞船处于某个星球的引力场中。实际上飞船内部的任何物理过程都不能告诉我们飞船到底是加速运动还是停泊在一个行星的表面。 这个事实使我们想到:一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价。 1、(多选)下列说法中正确的是(　　) A.物质的引力使光线弯曲 B.光线弯曲的原因是介质不均匀而非引力作用 C.在强引力的星球附近,时间进程会变慢 D.广义相对论可以解释引力红移现象 解析:从广义相对论的两个基本假设可以得出:物质的引力使光线弯曲;引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别,如在矮星表面的引力很强,那里的时间进程变慢,从而导致引力红移,所以正确的选项为A、C、D。 答案:ACD 谢 谢