2021-2022学年高二物理竞赛课件：狭义相对论的时空观_第1页
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1、狭义相对论的时空观事件 1 ：车厢后壁接收器接收到光信号.事件 2 ：车厢前壁接收器接收到光信号.一）同时的相对性若同时：S系，两件事的时空坐标：但即S系认为同时的两件事，S系测量是不同时的时空坐标：设在S系中，发生两事件：(开灯）YXOYXOS反之，设在S系中：若同时：但即S系认为同时的两件事，S系测量是不同时的处时刻发生一件事（开灯）处时刻发生另一件事（开灯）S系，两件事的时空坐标：YXOYXOS 结论 ：在一 个惯性系中不同地点同时发生的两个事件， 在另一惯性系中观察则不同时，所以同时具有相对意义；只有在同一地点， 同一时刻发生的两个事件，在其他惯性系中观察也是同时的 .二）长度的收缩设

2、一杆平行于X轴静止于S系，（静长、本征长度）动长测杆两端坐标为两个事件S系两事件时空坐标S系两事件时空坐标X1X2X1X2YXOSYXO同时测量（t1=t2）S系中同时测量S系看棒缩短了，为原长的 倍（本征长度）动长依“LT”YXOX1X2X1X2YXOS同时测量（t1=t2）静长 ：与杆相对静止的观察者测得的静长，固有长度。 :与杆相对运动的观察者测得的动长。 当 时， . (1)观察者与被测物体相对静止时，测得长度最长。 固有长度最长。 长度收缩是一种相对效应, 此结果反之亦然 .注意（2）观察者与被测物体相对运动时，运动物体沿运动方向长度收缩。 动尺收缩。注意：长度测量的相对性是同时相对

3、性的必然结果。因为相对有运动的参照系测量物体长度时，要同时测量，而你认为同时时，另一参照系不认为是同时的。各有各的同时性标准，因此长度的测量变得具有相对性了。沿直径高速运动沿某边高速运动 例1 设想有一光子火箭， 相对于地球以速率 飞行，若以火箭为参考系测得火箭长度为 15 m ，问以地球为参考系，此火箭有多长 ？火箭参照系地面参照系解 ：固有长度在 S 系 例2 一长为 1 m 的棒静止地放在 平面内，在 S系的观察者测得此棒与 轴成 角，试问从 S 系的观察者来看，此棒的长度以及棒与 Ox 轴的夹角是多少？设想S系相对 S 系的运动速度 。 解：在 系三）时间的延缓（膨胀）在经典物理中，时

4、间的测量是绝对的，一秒就是一秒，哪个参照系测量都是一样。相对论中呢？YXOXYXO设在S系某处发生一个过程：举手-放下举起手放下手S系中测得所用的时间（本征时间）与事件相对静止 的参照系中所观测 的时间称为本征时间。YXOXYXO在S系测得的时间在S系中由“LT”：时间膨胀了，即S系观测时，过程变慢了。举起手放下手S系中测得的时间：时间延缓 ： 运动的钟走得慢 .（本征时间）运 动 的 钟 走 得 慢时间的延缓时间延缓的实验验证：1966-1967年欧洲原子核研究中心（CERN）对粒子进行了研究。粒子是一种基本粒子，在静系中测得的寿命为0=2.210-6秒.当其加速到v=0.9966C时,它漂移了八公里

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