狭义相对论力学(改).pptxVIP

第十一章 狭义相对论;爱因斯坦（A.Einstein，1879-1955） 1905 《论运动物体的电动力学》 现代时空的创始人;11-1 狭义相对论的基本原理; 根据伽利略变换，我们可得出牛顿的绝对时空观，也称之为经典时空观;物体的坐标和速度、“同一地点”是相对的;狭义相对论产生的实验基础和历史条件;三、狭义相对论基本原理;2. 光速不变与伽利略变换;11-2 洛伦兹变换;时空变换关系;逆变换;对于洛仑兹变换的说明：;例：一短跑选手，在地球上以10s的时间跑完100m，在飞行速率为0.98c的飞船中观测者看来，这个选手跑了多长时间和多长距离（设飞船沿跑道的竞跑方向航行）？;第十四页，共五十七页。;例：在惯性系S中，相距?x=5?106m的两个地方发生两个事件，时间间隔?t=10-2s；而在相对于S系沿x轴正向匀速运动的S系中观测到这两事件却 是同时发生的，试求：S系中发生这两事件的地点间的距离?x。;第十六页，共五十七页。;二、洛伦兹速度变换式;由洛仑兹变换知;洛仑兹速度变换式;一维洛仑兹速度变换式;例：设想一飞船以0.80c 的速度在地球上空飞行， 如果这时从飞船上沿速度方向发射一物体，物体 相对飞船速度为0.90c 。 问：从地面上看，物体速度多大？;解：选飞船参考系为S系;一、同时性的相对性;S Einstein train;研究的问题 两事件发生的时间间隔;事件1、事件2不同时发生;同时性的相对性;1 同时性的相对性是光速不变原理的直接结果;二、长度收缩;事件1：测棒的左端 事件2：测棒的右端; 1、相对效应 ;2 纵向效应 ;例：原长为10m的飞船以u＝3×103m/s的速率相对于地面匀速飞行时，从地面上测量，它的长度是多少？;三、时间延缓;(观测时间);例、一飞船以3×103m/s的速率相对于地面匀速飞行。飞船上的钟走了10s,地面上的钟经过了多少时间？;由因果律联系的两事件的时序是否会颠倒？;子弹速度;狭义相对论时空观;?狭义相对论时空观认为： 时间、空间、运动三者是不可分割地联系着；时间、空间的度量是相对的。不同的惯性系没有共同的同时性，没有相同的时间、空间度量。狭义相对论时空观反映在洛仑兹变换之中。;例：宇宙射线进入大气层时，会形成丰富的μ子。 并以0.995c的速率飞向地面。 已知实验室中μ子（静止）的平均寿命为　　　　　　　 设大气层厚度为6000m，试问μ子 能否在衰变前到达地面？ ;解法二 ：见书 ;高速运动时动力学概念如何？ 基本出发点： 1、力学定律在洛仑兹变换下形式不变； 2、低速时转化成相应的经典力学形式。;一、质量与速度的关系;二、狭义相对论动力学的基本方程;三、 相对论动能 动能定理应该是合理的 设质点从静止，通过力作功，使动能增加。;相对论动能;1) 合理否？;说明将一个静质量不等于零的粒子加速到光速须作 无穷大的功.或者说实物粒子速度有一极限速度c.;四、质能关系;相对论质量是能量的量度;质能守恒定律;例2、试计算氢弹爆炸中核聚变反应之一所释放的能量，其聚变反应为;相应释放的能量为;五、动量与能量的关系; 凡质量都要受到引力的作用，有些物质如光子，其静质量为零，但具有动能，也就具有动质量，同样受到引力的作用，天文观察证明了这一点。如图从星星A发出的星光本应沿直线传播，但受太阳的引力作用而发生偏转。;质量