同济版大学物理上册3-3 狭义相对论基本原理 洛仑兹变换_第1页
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文档简介

1、一、狭义相对论的两条基本原理相对性原理：所有物理定律在一切惯性系中都具有相同的形式。或者说所有惯性系都是平权的，在它们之中所有物理规律都一样。光速不变原理：所有惯性系中测量到的真空中光速沿各方向都等于c，与光源和观察者的运动状态无关。1说明同时具有相对性，时间的量度是相对的 . 和光速不变紧密联系在一起的是：在某一惯性系中同时发生的两个事件，在相对于此惯性系运动的另一惯性系中观察，并不一定是同时发生的 .2二、洛仑兹变换S系和S系是两个相对作匀速直线运动的惯性系 SSSS3式中*三 洛仑兹变换式的推导1、L变换是爱因斯坦狭义相对论时空观的数学表达式。(各个惯性系中的时间、空间量度的基准必须一致

2、)42、L变换说明了，时空是物质的一种基本属性。 时、空不再分离，而是统一的整体，与物质的运动相关。在相对论的时、空观中，不存在空无一物的时、空点。在统一四维时空中的一个时、空点对应着一个具体的事件。3、物质运动的极限速度为真空中的光速度c 。4、L变换是比G变换更具普遍意义的变换。 5当uC时 当uc时，L变换确实回到G变换，故知满足G变换的牛顿定律，只能在低速范围内成立；而要想保证所有的物理规律在所有的惯性系中保持不变，只有L变换才能完成。6四 洛仑兹速度变换 对其求微分，得 设S系中有质点A以 的速度匀速运动，且在t时刻，其坐标为（t，x，y，z），S系测得A质点的时空坐标为（t，x，y，z），则由L变换有：78 由 SS系 由 SS系 式中u是S系相对于S系沿x轴的相对速度9在 平行于x轴的特殊情况下， ， 在 平行x轴的特殊情况下，10例3-1有一辆火车以速度u相对地面作匀速直线运动.在火车上向前和向后射出两道光，求光相对地面的速度.解以地面为S系，火车为S系，光向前的速度 光向后的速度 11例3.2设有两个火箭A，B相向运动，在地面测得A，B的速度沿x轴正方向各为vA0.9c，vB0.9c.试求它们相对运动的速度.）（S/系）0.9c-0.

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