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文档简介

1、1. Galieo变换和Galieo相对性原理 绝对时空观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.“绝对的真实的数学时间,就其本质而言, 是永远均匀地流逝着,与任何外界无关.”“绝对空间就其本质而言是与任何外界事物无关的,它从不运动,并且永远不变.”第15章 狭义相对论基础一、相对论产生的历史背景 Galieo变换 Pyzx(S)(S)xyzO Galieo 相对性原理“力学规律在一切惯性系中的形式都相同”或: “力学规律在伽利略变换下形式不变”2、电磁理论与Galieo变换的矛盾电磁运动规律不服从Galieo变换；迈克耳逊-莫雷实验的零结果1、Einstein相对性原理：物

2、理定律在所有惯性系中的形式都相同2、光速不变原理：光在真空中的传播速度,在所有惯性系中均相同二、S.R. 的两个基本原理1、Lorentz变换OyxzPO三、相对论的运动学规律 时空观的变革. u 固有时.思考:(S)中的观察者，发现（S）的钟也慢了？固有时最短时间延缓; 动钟变慢注意：固有时：相对于事件发生地静止的参考系所测得的时间运动时：相对于事件发生地运动的参考系所测得的时间 例1 设想有一光子火箭以 速率相对地球作直线运动 ，若火箭上宇航员的计时器记录他观测星云用去 10 min , 则地球上的观察者测得此事用去多少时间 ？运动的钟似乎走慢了.解: 设火箭为 系、地球为 S 系例2、孪

3、生兄弟(20岁), 阿哥乘宇宙飞船作星际旅行。飞船u=0.9998c , 哥哥在飞船上1年(飞船钟), 归来时谁更年轻? 解:地球S：飞船S:=50年哥哥:21岁; 弟弟:70岁哥哥认为，弟弟应年轻双生子佯谬！例3. +介子相对实验室以0.8c的速度运动 ，在它自己的参照系中测得平均寿命2.610-8s, 则实验室系中测得的寿命? 衰变前通过的距离?解：4、长度收缩/动尺变短S: 棒静止,棒长：S:(固有长度)棒两端坐标: x1,x2x1x2OO棒运动,必须同时测量x1,x2,即t1=t2注意结论：物体在运动方向上, 长度缩短 仅是时空的属性, 物体在物理结构上未变 长度收缩是相对的 与速度垂

4、直的方向上, 长度不变注意 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 ：固有长度例2、观测者甲、乙分别静止于两惯性系(S)、(S)中, 甲测得同地发生的两事件的时间间隔 4s , 乙测得这两事件的时间间隔 5s ,求： (1) (S)相对于(S)的运动速度； (2) 乙测得两事件发生地点的距离解: (1)S(甲)：S(乙)：(2)解:(1)在(S)中:OO(S)(S)ABl0=45例3、刚性尺子静止于(S) 中(l0, 45), (S) 相对(S)以0.8c运动, 则在(S)中观测:

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