狭义相对论的时空观

1、12.2 狭义相对论的时空观狭义相对论的时空观12.2.1 同时性的相对性同时性的相对性12.2.2 长度收缩长度收缩12.2.3 时间延缓时间延缓12.2.1 同时性的相对性同时性的相对性1. 同一惯性系的同时性的判断依据同一惯性系的同时性的判断依据 yozxABC A点和点和B点各发出一个光信号，点各发出一个光信号，AB连线的连线的中点中点C同时收到了两个光信号，可认为发生在同时收到了两个光信号，可认为发生在A、B两处的两事件是同时的两处的两事件是同时的 2. 不同惯性系中对两事件的观察不同惯性系中对两事件的观察01212 ttttt 同时性是绝对的，与参照系无关同时性是绝对的，与参照系无

2、关 11tt 022 ttt ，22tt 在经典时空观中，根据伽利略变换在经典时空观中，根据伽利略变换 在相对论时空观中，根据洛伦兹变换在相对论时空观中，根据洛伦兹变换 212111 xcutt222221 xcutt012 ttt 212122221211 xcutxcutttt 2122121 xxcutt 21221 xxcu若若（1） ，则，则012 xx0 t （2） ，则，则012 xx0 t 同时性是相对的，与参照系的选择有关同时性是相对的，与参照系的选择有关 12.2.2 长度收缩长度收缩y yS Soo zz xx 1x 2x 固有长度：固有长度： ，棒相对参考系静棒相对参考

3、系静止时测得的长度止时测得的长度 120 xxL 2111 uxx2221 uxx120 xxL 212221111 xxuxux21 L201 LL 0L 0L 运动着的物体在其运动方向上的长度缩短运动着的物体在其运动方向上的长度缩短了，变为其固有长度的了，变为其固有长度的 倍或倍或 ，这就，这就是所谓的长度收缩是所谓的长度收缩 121 例例12-1 设宇宙飞船上有一天线，长设宇宙飞船上有一天线，长 ，以以 角伸出宇宙飞船体外宇宙飞船沿水平角伸出宇宙飞船体外宇宙飞船沿水平方向以方向以 的速度飞行问：地面上的的速度飞行问：地面上的观测者测得这天线的长度与宇宙飞船的夹角各观测者测得这天线的长度与

4、宇宙飞船的夹角各是多少？是多少？m10 l4523cu y yS Soo zz xx 45oxl oyl l2200221cos1culcullxox 000sin lllyy 000cos llx 000sin lly 解解22yxlll 20022200sin1cos lcul 21tan220 cutgllxy 7263 o m625. 0cos102220 cul12.2.3 时间延缓时间延缓 固有时间间隔：固有时间间隔： ，两个事件相两个事件相对参考系静止时测得的对参考系静止时测得的时间间隔时间间隔 ，即在同一地，即在同一地点测量点测量12ttt 2111 ctt2221 ctt c

5、tctttt1212 2121 ttttt 运动着的物体中发生的过程所费的时间变运动着的物体中发生的过程所费的时间变长了，变为静止时间的长了，变为静止时间的 倍或倍或 倍，这倍，这就是通常所说的就是通常所说的时间延缓或时间膨胀时间延缓或时间膨胀 211 例例12-2 带电带电 介子（介子（ 或或 ）静止时的平）静止时的平均寿命是均寿命是 ，某加速器射出的带电，某加速器射出的带电 介子的速度是介子的速度是 ，试求：（，试求：（1）在）在实验室中测得这种粒子的平均寿命；（实验室中测得这种粒子的平均寿命；（2）上）上述述 介子衰变前在实验室中通过的平均距离介子衰变前在实验室中通过的平均距离 s106 . 28 18sm104 . 2 解（解（1） c8 . 0sm104 .