高二物理竞赛：迈克耳孙-莫雷实验课件

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1“以太”参考系是绝对静止系迈克耳孙-莫雷实验GM1M2T地球公转

当时认为光在“以太”中以速度c传播，“以太”相对太阳静止以干涉仪为参考系“以太风”v2G

GGM1M2T地球公转3GM1M2TG

M2M2

G以干涉仪为参考系4光在G1M1上来回所需时间光在G1M2上来回所需时间GM1M2T干涉仪转90°后，时间间隔变成5干涉仪转90°引起光程差的变化为由干涉理论，光程差的变化引起的移动条纹数仪器可测量精度

实验结果

未观察到地球相对于“以太”的运动.结论：作为绝对参考系的以太不存在，光速与参考系无关.6

以后又有许多人在不同季节、时刻、方向上反复重做迈克耳孙-莫雷实验．近年来,利用激光使这个实验的精度大为提高,但结论却没有任何变化．

迈克耳孙-莫雷实验测到以太漂移速度为零,对以太理论是一个沉重的打击,被人们称为是笼罩在19世纪物理学上空的一朵乌云.END7

“还在学生时代，我就在想这个问题了。我知道迈克耳逊实验的奇怪结果。我很快得出结论：如果我们承认麦克尔逊的零结果是事实，那么地球相对以太运动的想法就是错误的。这是引导我走向狭义相对论的最早的想法。”

爱因斯坦对麦克尔逊－莫雷实验的评价：8爱因斯坦从迈克尔孙实验结果认识到，不存在绝对静止的参考系，相对性原理不仅对于力学，而且对于电磁学，亦即对整个物理学都是成立的。一切惯性系对物理规律来说都是等价的。9五动量与能量的关系极端相对论近似10两边平方得结五动量与能量的关系由11光子光的波粒二象性12

例1

设一质子以速度运动.求其总能量、动能和动量.

解质子的静能13动量也可如此计算

例1

设一质子以速度运动.求其总能量、动能和动量.14(A)

一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空的光速.答案:(A)(B)(D)(D)

惯性系中的观察者观察一个对它作匀速相对运动的时钟时，会看到该钟走慢了.(C)

在一切惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，在其它惯性系中也同时发生.

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