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;1.AlbertEinstein:1879~1955,美籍德国物理学家,二十世纪的‘哥白尼’,牛顿之后最杰出的科学家。主要贡献:;2.经典电磁理论面临的困难:;3.学习相对论的困难:;一、伽利略相对性原理;二、经典力学时空观;§18-2ThePostulatesofSpecialRelativityTheLorentzTransformation爱因斯坦假设和洛仑兹变换;在物理和数学中,事件发生用:‘犯罪地点’(x,y,z),‘犯罪时间’t,来描述,计为P(x,y,z,t).;测量及结果:物理上用仪器确定事件空间、时间、温度、速度等的行动,测得的数据即为结果。;我方飞机相对地面指挥中心运动,叫运动坐标系S’,结果P.;;2.Einstein’sPostulates爱因斯坦假设;一切物理定律在所有惯性系中都是相同的,即所有惯性参考系都是等价的,没有一个至高无上的惯性系(Thelawsofphysicsarethesameforobserversinallinertialreferenceframes.Noframeispreferred)。;在所有惯性系中,光速等于恒定C,它不依赖于惯性系之间的运动,也与光源、观察者的运动无关(Thespeedoflightinvacuumhasthesamevaluecinalldirectionsandinallinertialreferenceframes)。;3LorentzTransformation洛仑兹时空坐标变换式;;逆变换:;讨论:;(2)??0,洛仑兹变换?伽利略变换,即伽利略变换是洛仑兹变换的低速近似。;;;;§18-3SomeConsequencesoftheLorentzTransformation狭义相对论的时空观;2.TheRelativityofsimultaneity“同时”的相对性;如图,为一列沿直线(ox或o’x’轴)运行的高速火车(TGV),速度为u。设火车为运动坐标系S’,地面车站为S系。在火车的中部一列车员发出一闪电(光信号);根据洛仑兹变换有:;结论:;;S系的观察者同时记下棒两端的坐标:两件事!!;显然,对于S系的观察者,棒的长度比静止长度缩短了,这就是长度收缩效应。;4.TheRelativityoftime时间间隔的相对性(运动时钟变慢);是S系中观察者测出的运动的钟指针走过两刻度所需的时间,因为,对S系中观察者,运动的钟走慢了!;结论:;例题1:一宇航员要到离地球5光年的星球去度假,如果宇航员希望这路程缩短为3光年,则他乘的火箭相对于地球的速度应是:;5.Comparison两种时空观对照;3、不同惯性系各有自己的空间坐标,并相互发现对方的“尺”缩短了。;;考虑一质点P在空间的运动,从S和S’系来看,速度分别是;由洛仑兹坐标变换;洛仑兹速度变换式;结论:;1.Question问题的提出:;2.Relativisticmass质速关系:;正确理解质速关系:;3.Relativisticmomentum牛顿第二定律:;正确理解修正后的牛顿定律:;3)牛顿第三定律:作用力与反作用力大小相等,方向相反;对同一对力,在不同的惯性系中值可能不一样;;4.RelativisticEnergy质量与能量的关系;;变形为:;质能关系式;;讨论:;(4)相对论中的质量不仅是惯性的量度,而且还是总能量的量度。;5.动量与能量的关系;讨论:;例题1:某基本粒子的总能量是静止能量的1.5倍,则该粒子的速率是:;例题3:某基本粒子的动能等于静止能量,则该粒子的速率为。
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