大学物理相对论习题课.ppt

* 第十章狭义相对论 哈尔滨工程大学理学院 狭义相对论习题课 1、狭义相对论基本假设：相对性原理＋光速不变原理 狭义相对论的洛伦兹时空变换式 正变换 逆变换 狭义相对论内容小结 2、洛伦兹变换 洛仑兹速度变换式 正变换 逆变换 相对论的长度收缩效应: 相对论的时间膨胀效应: 3、狭义相对论时空观 相对论中同地的相对性: 相对论中同时的相对性: 3、相对论动力学 极限情况 （1）当vc时，上述各式（除E 、E0)均能还原 成经典力学中的相应公式，经典力学只是 相对论动力学在低速下的近似。 （2）当v c时， 若 即：静止质量不为零的物体速度不可能大于光速。 若 即：只有静止质量为零的粒子才能以光速运动。 对静止质量为零的粒子而言： 光子即如此： 习题1、一体积为V0，质量为m0的立方体沿其一棱的方向相对于观察者A以速度v运动．求：观察者A测得其密度是多少？ 解：设立方体的长、宽、高分别以x0，y0，z0表示，观察者A测得立方体的长、宽、高分别为 ： 相应体积为： 狭义相对论典型习题 观察者Ａ测得立方体的质量： 故相应密度为： 习题2、以速度u在x轴方向运动的粒子在y轴方向上发射一光子，求地面观察者测得的光子的速度的大小和方向。 解：设地面为S系，运动的粒子为S’系。在S’系中光子速度的分量为： 在S系中光子速度的分量为： 在S系中光子速度的大小为： 在S系中光子速度的方向与x轴的夹角为：