ch3-1狭义相对论基本原理和洛仑兹变换讲解.ppt

4、质量随速度的增加而增大 按照牛顿力学，物体的质量是常量。但在1901年考夫曼发现电子质量随速度的增加而增大的现象。 这是牛顿力学难以解释的。 课本160页 3-1．一发射台向东西两侧距离均为L0的两个接收站E与W发射讯号。今有一飞机以匀速度v沿发射台与两接收站的连线由西向东飞行，试问在飞机上测得两接收站接收到发射台同一讯号的时间间隔是多少？ 作业 练习9 9-2（4），9-5，9-6不做。 附：洛仑兹坐标变换的矩阵表示 正变换 伽利略变换 当 讨论 （包容关系） 退化为 几点讨论与说明：─ 1. u c时，洛仑兹变换过渡到伽里略变换。 2. c 为一切可作为参考系的物体的极限速率， 即两个物体之间的相对速度只能小于c 。 3. 在洛伦兹变换中时间和空间密切相关， 它们不再是相互独立的。 例1：两个惯性系S′和S，相对速率为0.6c，在S系中观察，一事件发生在t=2×10-4s，x=5×103m处，则在S′系中观察，该事件发生在t′= ，x′= 处。 解： 例2. S′系相对S系以速度0.8c沿x轴正向运动。两参考系的原点在t′=t=0时重合。一事件在S′系中发生在x′=300m(y′=z′=0) ，t′= 2×10-7s。则该事件在S系中发生的空间位置x= 和时间 t= 。 解： 空间、时间间隔 从惯性系S到S 从惯性系S 到S 一宇宙飞船相对地球以0.8?c（表示真空中光速）的速度飞行。一光脉冲从船尾传到船头，飞船上的观察者测得飞船为90m，地球上的观察者测得光脉冲从船尾发出和到达船头两个事件的空间间隔为 。 解: 例3 A S 地 S u=0.8c 以地面为S系，飞船为S′系。 由洛仑兹变换可以证明： 空间间隔 时空间隔 ?S 为洛仑兹变换下的不变量。 如果物体仅在x轴方向运动，则上式变为 例题，课本P143例2 另解 学习课本例题，比较两种解法。 解：在地面参考系S中 在飞机参考系S中 另解： 在地面参考系S中 再由时空常数不变性 得到 * 概　　　述 §3-1 狭义相对论的基本原理和洛仑兹变换 §3-2 狭义相对论时空观 §3-3 狭义相对论动力学基础 §3-4 复习与习题课 第三章 狭义相对论 狭义相对论的基本原理 洛仑兹坐标变换 速度变换* 时空间隔不变性** 相对论的时空观(长度收缩、时间膨胀、同时相对性) 。 相对论质量、相对论动量、相对论动能和质能关系 能量与动量关系 质量亏损、原子核结合能* 考试大纲内容 其中不打“*”号条目为考试要求 6学时 概 述 19世纪末页，物理学在各个领域里都取得了很大的成功：在电磁学方面，建立了Maxwell方程；发现了力、电、光、声…….等都遵循的规律---能量转化与守恒定律….,当时许多物理学家认为物理学已经发展到头了。 正如1900年英国物理学家开尔文在展望20世纪物理学的发展的文章中说到： “在已经基本建成的科学大厦中， 后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。” 　然而开尔文又说道：“但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云，----” 热辐射实验 迈克尔逊- 莫雷实验 后来的事实证明，正是这两朵乌云发展为一埸革命的风暴，乌云落地化为一埸春雨，浇灌着两朵鲜花。 量子力学的诞生 相对论问世 经典力学 量子力学 相对论 微观领域 高速领域 爱因斯坦: 现代时空观的创始人，二十世纪的哥白尼 爱因斯坦 ( Albert Einstein, 1879—1955 ) 20世纪最伟大的物理学改革家，相对论的创始人，主要科学业绩： 早期对布朗运动的研究 狭义相对论的创建 推动量子力学的发展 建立了广义相对论 1905年创建 狭义相对论 1916年创建 广义相对论 1921年获诺贝尔物理学奖金 1906年用量子理论说明了固体热容与温度的关系 1912年用光量子概念建立了光化学定律 1916年提出自激发射和受激发射的概念，为激光的出现奠定了理论基础 1924年提出了量子统计方法--玻色-爱因斯坦统计法。 1925年至1955年间爱因斯坦几乎全力以赴地去探索统一场论，力图用广义相对论研究整个宇宙的时空结构。 相对论是二十世纪物理学最伟大的成就之一，相对论时空观的建立是人们对物理现象认识上的一个飞跃。相对论对近代物理学的发展，特别是核物理和高能物理的发展起着重大作用。 1、爱因斯坦建立起来的相对论包括狭义相对论和广义 相对论。 狭义相对论 局限于惯性参考系的时空理论，即只考虑物质 运动对时、空的影响。 广义相对论