2021-2022学年高二物理竞赛课件：狭义相对论基础_第1页
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文档简介

1、概述(Summarize)19世纪末页，牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功：在机械运动方面不用说，在分子物理方面，成功地解释了温度、压强、气体的内能。在电磁学方面，建立了一个能推断一切电磁现象的 Maxwell方程。另外还找到了力、电、光、声-等都遵循的规律-能量转化与守恒定律。当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。他们认为物理学已经发展到头了。第17章 狭义相对论基础 正于是1900年英国物理学家开尔文在瞻望20世纪物理学的发展的文章中说到：也就是说：物理学已经没有什么新东西了，后一辈只要把做过的实验再做一做，在实验数据的小数点后面在加几位罢了！ 但开尔文毕尽是一位重视现实和有眼力

2、的科学家，就在上面提到的文章中他还讲到： “但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云，-” “在已经基本建成的科学大厦中，后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。” -开尔文-这两朵乌云是指什么呢？热辐射实验迈克尔逊-莫雷实验后来的事实证明，正是这两朵乌云发展成为一埸革命的风暴，乌云落地化为一埸春雨，浇灌着两朵鲜花。普朗克量子力学的诞生相对论问世这两朵乌云到底是什么回事呢？经典力学量子力学相对论微观领域高速领域今天来介绍相对论相对论-关于时空观及时空与物质关系的理论。相对论有狭义相对论广义相对论之分：关于惯性系时空观的理论；狭义相对论（special relativity）广

3、义相对论（General relativity）关于一般参照系及引力的理论；1、水星近日点近动2、光线经过引力场弯曲3、光谱的引力红移理论值：43.03”/百年理论值：实验值：1919年日全食实验值：43.11”/百年广义相对论3大实验：1）水星近日点进动；2）光线经引力偏折；3）引力红移 一 伽利略变换式 经典力学的相对性原理 对于任何惯性参照系 , 牛顿力学的规律都具有相同的形式 . 这就是经典力学的相对性原理 . 相对于不同的参考系 , 经典力学定律的形式是完全一样的吗 ？牛顿力学的回答:伽利略坐标变换 经典力学时空观伽利略变换当 时与 重合位置坐标变换公式 经典力学认为：1）空间的量度

4、是绝对的，与参考系无关；2）时间的量度也是绝对的，与参考系无关 .*加速度变换公式伽利略速度变换公式 在两相互作匀速直线运动的惯性系中，牛顿运动定律具有相同的形式.* 相对于不同的参考系 , 长度和时间的测量结果是一样的吗? 绝对时空概念：时间和空间的量度和参考系无关 , 长度和时间的测量是绝对的.牛顿的绝对时空观牛顿力学的相对性原理二 经典力学的绝对时空观注 意 牛顿力学的相对性原理，在宏观、低速的范围内，是与实验结果相一致的 . 实践已证明 , 绝对时空观是不正确的.迈克耳逊莫雷实验一麦克斯韦方程组对伽利略变换不协变 19世纪60年代麦克斯韦建立了解释电磁现象的方程-Maxwell Eqution。并导出了电磁波的方程。 式中：C为真空中的

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