高二物理竞赛狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换和迈克尔逊莫雷实验课件_第1页
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文档简介

爱因斯坦的哲学观念：自然界应当是和谐而简单的.

理论特色：出于简单而归于深奥.AlbertEinstein(1879–1955)20世纪最伟大的物理学家,于1905年和1915年先后创立了狭义相对论和广义相对论,他于1905年提出了光量子假设,为此他于1921年获得诺贝尔物理学奖,他还在量子理论方面具有很多的重要的贡献.一狭义相对论的基本原理1）爱因斯坦相对性原理：物理定律在所有的惯性系中都具有相同的表达形式.2）光速不变原理：真空中的光速是常量，它与光源或观察者的运动无关，即不依赖于惯性系的选择.

关键概念：相对性和不变性.

相对性原理是自然界的普遍规律.

所有的惯性参考系都是等价的.

伽利略变换与狭义相对论的基本原理不符.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.二洛伦兹变换式*

设：时，重合;事件P的时空坐标如图所示.

长度的测量是和同时性概念密切相关.正变换逆变换

光速在任何惯性系中均为同一常量，利用它将时间测量与距离测量联系起来.*1）与成线性关系，但比例系数.2）时间不独立，和变换相互交叉.3）时，洛伦兹变换伽利略变换。

洛伦兹变换特点

意义：基本的物理定律应该在洛伦兹变换下保持不变.这种不变显示出物理定律对匀速直线运动的对称性——相对论对称性

.一麦克斯韦方程组对伽利略变换不协变自牛顿定律建立起来以后，人们成功地解释了力、热、电、光、声等现象，牛顿定律已达到了登峰造极的程度，人们对牛顿定律可以说是已经达到了顶礼模拜、乃至迷信的程度。普遍认为牛顿定律是万能的。19世纪60年代麦克斯韦建立了解释电磁现象的方程---MaxwellEqution。并导出了电磁波的方程。式中：C为真空中的光速如何看待这个电磁波和光速呢？由于牛顿定律在人们头脑中的统治地位。人们很自然地要与曾用牛顿定律成功解释过的机械波来类比。机械波电磁波(光）1）依靠弹性媒质传播，其波速由弹性模量和媒质密度决定。如声波在空气中传播2）波速是相对于和静止媒质保持相对静止的参照系的波速。1）依靠弥漫宇宙的“以太”（Aether）传播。C很大，故“以太”应比钢还硬且星体在其中运动时要畅行无阻。2）C是相对“以太”参照系的速度“以太”是宇宙间的绝对静止参照系。测得为：测得为：正于顺风与顶风骑自行车感觉风速不一样一样。uCuC风GM1M2TG

M1

GG

M2

GG

M2M2

GM2M1GT设“以太”参考系为S系，实验室为系（从系看）仪器可测量精度

实验结果未观察到地球相对于“以太”的运动.1887年1930年19

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