狭义相对论的时空观狭义相对论的时空观.docVIP

第3节 狭义相对论的时空观 时空间隔变换 事件1 事件2 时空间隔 ： ， ， ： ， ， 时空间隔变换： 例：地面观察者测得地面上 甲已两地相距 一列火车从甲已历时 ，一飞船相对地面 以匀速的速度 甲 已 飞行，飞行方向与火车运动方向相同 求：飞船上观察者测得火车从甲已运行的路程、时间及速度 解：地面：，飞船：， 从甲出发：事件1，到达已地：事件2 ：， 速度： ：= = 问题：在飞船上观测，为什么火车能从甲已？ 二、速度变换，：，，， ：，，， 逆变换： ，， 说明：（1），， ，， （2）伽利略空间坐标变换及速度变换满足矢量加法的 平行四边形法则 洛仑兹空间坐标变换及速度变换不满足矢量加法 的平行四边形法则 （3）与光速不变原理自动相符合 例：两火箭相向飞行 地面上测得 求：上观察者测得 的速度 解：地面：，火箭：，，为研究对象 ：的速度 ：的速度 按伽利略变换， 同时的相对性， 如果两事件在系同时同地发生，即， 则，即在系两事件同时发生 （2）如果两事件在系同时不同地发生，即， 则，即在系两事件不同时发生 “异地”的同时是相对的 1， 2 ，= 例：北京、上海相距1000km 从两地同时各发一列火车 一飞船对地以的 速度飞行，方向由北京 上海 北京 1000km 上海 求：飞船上测得两地发车的时间差，哪一列火车先发出？ 解：地面，飞船， 北京发车：事件1，上海发车：事件2 ：， ：== ，，上海的车先发出 长度收缩 ：静止长度（固有长度） 运动物体的长度=同时测得物体两端的坐标差 ：，：，：， （）：事件1，（）：事件2 ，， ，，静止长度最长 说明： （1）相对效应 （2）物体在其运动方向长度收缩 在垂直运动方向长度不变 例： 求：系中测得杆