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（二）相对论小结

一）狭义相对的两条基本原理：

1）相对性原理----一切彼此相对作匀速直线运动的惯性系，对于描写运动的一切规律都是等

的。

或：在一切惯性系中，物理定律都具有相同的形

式。

2）光速不变原理----真空中的光速相对任何惯性系，沿任意方向恒为C，且与光源的运动状态无关。

二）洛仑兹坐标变换：

二）洛仑兹坐标变换：

v

v

12

12

;

1

12

常令：

二）洛仑兹坐标变换：

常令：

c

v

t(t2x)

c

v

t(t2x)

三）狭义相对论的时空观：1）同时的相对性：

三）狭义相对论的时空观：1）同时的相对性：

Y

X

O

Y’

O’

设在K系中，发生两X’件事：

c

t1(t12

处，1时刻发生了一件事，（开灯）处，时刻发生了一件事，（开灯）

则在K’系观测：

c

v v

x1) t2(t22x2)

x1(x1vt1)

若K系观测同时：t1t2

x2(x2vt2)

则K’系观测不同时。

则在K’系观测：

的两事件：

若在K系是同时同地t1t2

(x1x2)

则在K’系也是同时同地的两事件：

若K系观测同时不同地：

则K’系观测不同时也不同地。

若在K系是同地

不同时的两事件：

则在K’系是不同时不同地的两事件：

Y

X

O

X’

X’

O’

0

2

tY’

2）时间的膨胀。：（又称爱因斯坦延缓）

K系X处（如举手）

（本征）

则K’系观测：

即K’系看来时间膨胀了

结论：相对物体运动的参照系，观测物体经历的过程的时间延缓（膨胀）了，为本征时间的

1

12



倍

即tt0t0

0 0

ll

12l

X

X1 X2

X’

O O’

X’1

X’

2

3）长度的收缩：若本征长度Y Y’

结论：若一物体的本征长度为l0，则相对物体静止的作匀速直线运动的惯性系中测得的长度为

本征长度的

倍。ll 12

0

12

相对物体静止的参照系测得的长度称之为本征长度。

4）速度的变换：

u

u

Y

O

X1

Y’

X’

X2 X

O’

12u

c2

c

四）相对论动力学

0

m

四）相对论动力学

动量

动力学方程

1

c

0 k

3）质速关系

4）质能关系Emc2mc2mc2

5）动量能量关系

E2E2(Pc)2

0

量子理论小结

1、热辐射-带电粒子因热运动而发射电磁波的现象Ⅰ、描述

单色辐出度（单发射本领）

单位时间内，温度为T的物体上单位面积上发射波长在+d范围内的辐射能dM与波长间隔d比值，用M（）表示。

光源



d

dM

M(.T)

S=1

dM

d



M(T)0 M(.T)d

S=1

辐射出射度（总发射本领）

单位时间内从物体单位面积上所辐射的各种

波长的总的辐射能，用M（T）表示。

MT

光源

入

射I入

吸收 A吸

不透明介质

R

反

射反



单色吸收率a(T)I



R(T)

单色反射率r(T)I

A

显然，对不透明的物体：

入

射I入

R反

射反

1

a(T)r(T)

黑体

在任何温度、对于任何波长

不透明介质

吸

的辐射的吸收率均为1的物体，

吸收

称之为黑体。Ⅱ辐射规律

基尔霍夫定律

在同样的温度下，各种不同的物体对相同波长的单色辐出度与单色吸收率之比值都相等，且等于在该温度下黑体对同一波长的单色辐出度。

B1

B

2

B3

真空

绝热恒温体 T=C

a1(T) a2(T) a0(T)

M1(T) M2(T) M0(T)

 

M

0(T)

黑体辐射规律

A)斯忒蕃--玻尔兹曼定律：黑体辐射出射度与绝对温度有如下关系：

4

M0(T)T

5.67108w/mK

斯忒蕃--玻尔兹曼常数

M (w.cm1m1)

60

50

40

0(T)

2200K

B)维恩位移定律：黑体温度增高时，其单色辐出度的峰值波长向短波方向传播，且有如下关系：

T b

30

20

10

(nm)

1.0 2.0 3.04.0 5.0

2000K

1800K

1600K

Tb

m

b2.898103m.K

峰值波长

m

T：绝对温度

Ⅲ普朗克量子解释

普朗克量子假设：

辐射黑体是由带电谐振子组成，这些谐振子辐射电磁波并和周围电磁场交换能量，但这些谐振子只能处于某些特殊的状态。它们的能量只能是某些能量子的整数倍。

为谐振

34 频率

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