实 第章狭义相对论

§5相对论速度变换洛仑兹坐标变换是基础定义由洛仑兹坐标变换1由洛仑兹坐标变换上面两式之比定义2由洛仑兹变换知由上两式得同样得3洛仑兹速度变换式逆变换正变换4伽利略速度变换；当时1）3）光在任何惯性系中的速率均为c：设S’系中一束光沿x’轴正方向传播，其速率为c，则在S系中，按洛伦兹速度变换:

2)若物体运动仅沿x、x’轴方向，则只须考虑x、x’方向的速度变换，而不必考虑y、z方向的速度变换；即在S系中测得的光速仍为c,满足光速不变原理讨论5例：设想一飞船以0.80c

的速度在地球上空飞行，如果这时从飞船上沿速度方向发射一物体，物体相对飞船速度为0.90c。

问：从地面上看，物体速度多大？解：选飞船参考系为S'系地面参考系为S系6

高速运动时动力学概念如何？

物理量定义的基本出发点：

基本规律在洛仑兹变换下形式不变；

低速时回到牛顿力学规律下面给出几个我们熟悉的物理概念、规律在相对论中的形式。§6狭义相对论动力学基础7力与动量

质量的表达由力的定义式有：持续作用持续但的上限是

cm随速率增大而增大与牛力形式相同所以质量必须是的形式动量守恒在任何惯性系中成立质量、能量守恒一、相对论中的质量8S'系：有M0，静止于O't时刻分裂为相同的两半x’y’ABxyOO’S相对S’以－u运动A静止，B运动B的速率为：质量守恒：M＝mA+mB动量守恒：Mu=mBvB即：9由可得：代入mB得:mA:静止剖粒子捞质量m0mB:运动赠粒子捉质量m相对扣论质粱量10相对源论中搂的质厚量式中m0为物孟体的渔静止瞒质量汉；v为粒星子相探对某扮一参结照系姿的速率，m为该津系中遥测得葛的物区体的屿质量季，即攻物体楼的运芹动质词量，称为相对罩论质汉量。11为直苹观讨沸论，私给出众物体孩质量m随其倦速率v变化够关系毫曲线从图滨中可疯看出独，仅法当物居体速填率v与光浓速c可以嫌比拟昌时，眼其质术量m与静稠质量m0存在拆显著手差别.微观霞粒子跟如中绳子，凭其速管率接呀近光签速v=0什.9拌8c时:当物少体运氧动速授率接五近光误速c时，铅其质森量m迅速膨增大障趋于位无限知大，棍质量丽越大丝式，惯祝性越日大，按物体酿越难秧加速盆，故显光速c是物巾体运鲁动的曾极限刊速度惭，即任何丙物体债的速象度都登不可样能超讲过光棵速c.3m0m02m05m04m0mv/c1.012讨论1、宏侧观物并体一丹般v=1数04m/基s,此时妖：牛顿晃力学宋是相菌对论即力学移在低围速情僚况下放的近框似v≥c时，m成为目负数让，无滩意义哲所以光速陵是物仍体运沈动的衫极限堡速度。2、牛顿冠力学13二、征相对夸论动尝量相对带论动骗量可盆表示莫为：根据坟：在相疗对论守力学吃中仍奇用动椒量变旅化率盈定义态质点巷受到窑的作旁用力驳，即鸡：注意呀：质量随速度昂变化14相对急论中误力和妹加速撞度的横关系15力的寒方向蚂和加志速度短的方乡丰向不始相同增加慎速度司的大笛小比睬起改否变速反度的萄方向拼更困妇难匀速常圆周景运动基是个皇特例16三、断相覆对论指动能（是一罩个全混新的厚形式）推导种的基盟本出等发是动能商定理（因愚为力贷作功疫改变脚能量碎这是朱合理漠的）令质点睡从静挪止开舒始交力涛所做元的功就是忘动能谈表达刑式推导小：17由有两边仪微分辟，得18由动能慈定理太不熟悉睬了!形式与经典不同19讨论2）当v<<c时，卖可以愈证明1）与饰经典誓动能揪形式碎完全蛛不同若电蔬子速靠度为强刺激：相对论粒子动能是：牛顿粒子动能是：203）根据可以届得到隙粒子懒速率恭由动耳能表崇示的罚关系腿为：表明：当载粒子别的动转能由咏于力希对其犯做功臣而增抢大时牢，速私率也奸增大遭。但汪速率验的极啦限是c。19刷62年往贝上托齐汪实修验证久明21运动时的能量静止时的能量虽然洞静止午物体骑不存卖在整经体运段动，浇动能EK=0，但在询其内摧部仍掩有很才大的蜻能量m0c2。例m0=1峡Kg的任逼何物扰体，事它的绞静止激能量E0=1×(3×108)2=9×1016(J溉)，直到拍目前趟为止神，人巾们还叮无法究把这邪么巨劝大的竟静止均能量要释放盘出来碍，为蚕人类室服务少。四、森相愧对论候能量一千匪克汽损油的冷燃烧途值为4.医6×列107J两者鲜的比不值是二十天亿！22他象征尺了人失类的心智慧示，他煮给了矩人类那财富部。23讨论为相吐对论售的质螺能关证系式按相浙对论姜思维哨概念厨，几数个粒甘子在春相互箩作用毅过程浴中，最一育般的行能量糖守恒著应表凯示为术：历史巷上：能量蛋守恒质量研守恒相对般论中聪：独立统一认为扶相对纵论质量是能量的量度高能页物理膊中，肯把能忍量按康质量瓶称呼辣，如说址电子株质量孩是0.寨51尺1M最eV实际傅是电狗子的完静能24例核攀反应妈中：反应找前：反应炊后：静质僚量m01总动园能EK1静质惠量m02总动帮能EK2能量星守恒衡：重要舱的实剖际应凉用（放射扣性蜕杆变、疫原子读核反汁应）即孤立议系统谢中因此嚷：总静思止质物量的凶减小刻，质乔量亏候损（m01-m02）总动钻能增袋量25例2、在一种热核反应中各种吨粒子尚的静惕止质暖量为切：氘核赏：m1=3污.3通43鞋7×匪10-2围7kg氚核良：m2=5盏.0败04增9×献10-2技7kg氦核怒：m3=6绵.6药42内5×乓10-2肚7kg中子驼：m4=1忙.6篇75佩0×丸10-2扛7kg求这业一热消核反屯应释导放的幕能量认是多范少？26解：剃质量笑亏损提为：相应译释放宵的能色量为妨：1k雪g这种宗核燃乌料所广释放隙的能怒量为图：这相范当于生同质芝量的舌优质勉煤燃烛烧所默释放历热量伪的1千多第万倍！27秦山券核电蜓站28大亚戒湾核戏电站29例两全减同粒妄子以哲相同宰的速种率相龟向运川动，顾碰后蠢复合求：勇复合添粒子便的速遣度和吓质量解：絮设复羡合粒埋子质庆量为M速度胜为碰撞顽过程樱，动猾量守旋恒由能赤量守骗恒>损失弃的动律能转凑换成轻静能灿－－孩结合亲能（碰后静止校）30五、斤相对摔论的杏动量弟能量辅关系六式两边赢平方蹈得相对哄论能恳量三奋角形第6章结束31物质灿所包计括的即静能拼为：分子彼的动逼能和社势能原子淋和原使子之老间的防化学搂能原子撇核与希电子逢之间两的电浑磁能原子搜核内柱部质支子与兴中子很的结离合能基本熟粒子崭之间躁的结然合能32事件事件时空液不变尤量333435时空奶不变刺量时空记间隔洛仑鹿兹不温变量四维愤空间相对东论的皂时间唐，距政离是携相对须的，赴但两纱事件剑的间隔确有菠绝对逢意义刃！附录36例已知会：在S'参考牺系中鼓有两具只钟A'B'与S系中映的B钟先草后相播遇。BB'与B相遇付时，菌两钟县均指激零。求：A'与B相遇质时，B钟指村示的舍时刻芹，A'钟指固示的希时刻37解：洁事件1振B'与B相遇事件2喂A'与B相遇由已知梅