大物1许青春狭义相对论

1、这部分内容的重点已知入射波的波动方程，写出反射波的波动方程（或者反过来已知反射波的写入射波的）进而写出驻波方程，波节和波腹的位置写波动方程的基本要领掌握半波损问题例 一沿弹性绳的简谐波的波动方程为y=Acos2(10t - x/2)波在x=11m处的固定端反射，设传播中无能量损失，反射是完全的，试求：1）该简谐波的波长和波速。2）反射波的波动方程；3）驻波方程，并确定波节的位置。2）入射波在反射点的振动方程例 振幅为A、频率为、波长为的 一简谐波沿弦线向右传播，在固定端P点反射，假设反射后波不衰减。已知：OP=7 /8，DP=3 /8，在t=0时，x=0处媒质质元的合振动经平衡位置向负方向运动

2、，求D点处入射波和反射波的合振动方程。y1y2xoyDP 解：入射波反射波 多普勒效应 当波源和接收器有相对运动时, 接收器所测得的频率 不等于波源振动频率 的现象一接收器静止，波源运动RSVs波源发出相邻两个同相振动状态是在不同时间不同地点发出的波速u没变这两个地点的距离显然是：接收波的周期为：则频率为：一接收器静止，波源运动2波源静止，接收器运动RS则频率为：波长没变，3 波源、接收器都运动RS相当于波长变短，波速增加如果运动方向与波源和接收器的连线垂直没有多普勒效应其它情形RS本章小结研究波动现象的模式由各领域内的基本原理建立波动的动力学方程得到描述波的运动学方程（波动方程）求解写出波动

3、方程波的能量干涉惠更斯原理相干条件，波的干涉驻波 多普勒效应 计算两波源在某点引起振动的相位差已知入射波的波动方程，写出反射波的波动方程或者相反的情形,进而求驻波 第六章：狭义相对论爱因斯坦Einstein(18791955)这个理论颠覆了人们对客观世界的认识第一节 相对论产生的历史背景物理定律（或原理）是由实践总结而来的，（理论来源于实践）物理学基本观念的回顾实践是检验理论的唯一标准对于爱因斯坦论述的光速不变原理，而爱因斯坦并未解释为什么光速不变理论的发展是渐进的 在研究力学规律时，一切惯性系都是等价的,这就叫力学的相对性原理，或伽利略相对性原理简单点说就是:力学现象在不同的惯性系下遵循相同

4、的力学规律 不能通过力学实验来找出惯性系之间的差别 力学的相对性原理的数学表述就是力学规律在伽利略变换下形式保持不变一 力学的相对性原理与伽俐略变换：SSxyzzo事件伽俐略变换伽俐略坐标变换伽俐略速度变换与加速度变换伽俐略变换是人们从日常经验所总结出的经典时空观的数学体现力学规律在伽利略变换下形式保持不变力学规律在伽利略变换下的这种不变性正是力学相对性原理，或伽利略相对性原理。牛顿定律在伽俐略变化下形式保持不变二 经典力学时空观牛顿：绝对的、真正的和数学的时间就其本质而言是均匀地与任何外界事物无关地流逝着，又可称之为期间。相对的、表观的，和通常的时间是期间的一种可感觉的，外部的，或者是精确的

5、或者是变化的度量，人们通常用这种度量来代表真正的时间。牛顿：绝对的空间就其本质而言是与任 何事物无关，永远相同和永远不动的牛顿：绝对的运动是一个物体从某一绝对的处所向 另一绝对的处所的移动 牛顿：真正的、绝对的静止是指这一物体在不动的 空间的同一处所保持不动经典力学时空观：续水是否相对水桶运动不是判断水运动还是静止的依据水是运动还是静止也不依赖于判断水相对其他物运动与否经典时空观可以概括为：时间和空间是彼此独立互不相关的，并且独立于物质和运动之外，是与任何事物毫无关系的东西。结论：绝对运动存在水桶实验一个物体k 只能由另一物体 p的作用而改变其速度的大小和方向，那么，当我们用以判断k 运动的其

6、他物体a,b,c等都不存在时，我们就根本得不到这样的认识。三、马赫的批判如过忽略a,b,c而要谈论物体k在绝对空间的行为，我们就犯了双重错误：一，在a,b,c不存在的情况下我们就不知到物体k将怎样行动；二，我们也没有任何办法来判断物体k的行为，这样的论断也因此而没有任何实际意义。四、伽利略变换的困难一：力学规律在伽利略变换下的保持形式不变性力学现象在不同的惯性系下遵循相同的力学规律电磁学现象在不同的惯性系下遵循相同的规律吗？答案：是的电磁学规律在伽利略变换下的保持形式不变性么？结果是否定的电磁学规律在伽利略变换下的形式变了伽利略变换的困难一：续电磁学现象在不同的惯性系应该遵循相同的规律，这错了

7、么？我们从实践中总结的那些电磁学规律错了么？伽利略变换错了？电磁波在真空中的速度，由电磁理论得：光到底相对那个参考性的速度是C？伽利略变换的困难二：整个宇宙就是一个以太的海洋，以太绝对透明、密度为零、不与任何物质发生相互作用、更重要的是它绝对静止，相对于以太绝对静止的参考系叫以太系光速与参考系无关以太说迈克耳逊，莫雷的实验第二节 洛仑兹变换一、物理定律在所有惯性系下形式相同（相对性原理）二、在所有惯性系中，光在真空中具有相同的量值C（光速不变原理）说明：1，假设1指出，在所有惯性系下物理现象都遵循相同的（包括电磁学在内的）物理规律一 两条基本假设电磁学规律在伽利略变换下的形式变了电磁学现象在不

8、同的惯性系应该遵循相同的规律错了么？我们从实践中总结的那些电磁学规律错了？伽利略变换错了？相对性原理二者之一有错不论设计任何实验，去寻找惯性系的绝对速度是不可能也是没有意义的因为在一切惯性系中物理规律都是相同的否定了以太系及以太物质的概念相对性原理假设2是建立一种新的时空观所必须光速不变原理我们从实践中总结的那些电磁学规律错了？伽利略变换错了？假设2直接否定了伽利略速度变换 也就否定了绝对时间和绝对空间 的观点二， 洛仑兹变换oszyo新时空观的数学体现oszyo洛仑兹变换的推导设线性关系oszyo洛仑兹变换的推导洛仑兹变换的表达式洛仑兹变换的表达式oszyo说明1，它给出了同一事件在不同惯性系中时空坐标的变换关系，把时间和空间联系起来，也是新的时空关系的数学体现洛仑兹变换的意义物理规律要在洛沦兹变换下保持不变一、物理定律在所有惯性系下形式相同（相对性原理