相对论部分-陈.ppt

1、一一.伽利略变换伽利略变换(Galilean transformation)正变换正变换逆变换逆变换Pv:要点小结要点小结 二、狭义相对论的基本原理二、狭义相对论的基本原理二、狭义相对论的基本原理二、狭义相对论的基本原理1.狭义相对性原理：狭义相对性原理：物理定律物理定律在所有的惯性系中都有相同的数学形式。在所有的惯性系中都有相同的数学形式。2.光速不变原理：光速不变原理：在所有惯性系中，真空中的光速都恒为在所有惯性系中，真空中的光速都恒为c。三三、洛仑兹变换、洛仑兹变换、洛仑兹变换、洛仑兹变换正正变换变换逆变换逆变换注意注意注意注意：不同惯性系中观察者时空观念的关联不同惯性系中观察者时空观念

2、的关联注意注意注意注意：系系系系事件事件事件空事件空间间隔间间隔事件时事件时间间隔间间隔变换变换四、四、四、四、“同时同时同时同时”的相对性的相对性的相对性的相对性一个惯性系中的一个惯性系中的同时、同地同时、同地事件，在其它惯性系事件，在其它惯性系 中必为中必为同时同时事件；一个惯性系中的事件；一个惯性系中的同时、异地同时、异地事件，事件，在其它惯性系在其它惯性系 中必为中必为不同时不同时事件。事件。=0 五、时间延缓效应五、时间延缓效应五、时间延缓效应五、时间延缓效应 固有时间固有时间:静系静系(相对被测物静止相对被测物静止)中中同地同地事件的时间间隔事件的时间间隔 非固有时间非固有时间:动

3、系动系(相对被测物运动相对被测物运动)中中异地异地事件的时间间隔事件的时间间隔 注意事项注意事项注意事项注意事项:1.时间延缓效应时间延缓效应 应用的应用的前提条件:在在S 系的同一地点系的同一地点 先后发生的两个事件先后发生的两个事件2.不符合此前提则用以下公式求两事件发生的时间间隔不符合此前提则用以下公式求两事件发生的时间间隔:六、长度收缩效应六、长度收缩效应六、长度收缩效应六、长度收缩效应 原长原长：相对于被测物体静止相对于被测物体静止的参考系测得的长度。的参考系测得的长度。非原长非原长：相对于被测物体运动相对于被测物体运动的参考系测得的长度。的参考系测得的长度。注意事项注意事项注意事项

4、注意事项:1.长度收缩效应长度收缩效应 应用的应用的前提条件:t1=t2;即即:非原长两端同时测量非原长两端同时测量 即即:t=0 2.不符合此前提使用以下公式求空间间隔不符合此前提使用以下公式求空间间隔:七、质速关系七、质速关系 八、相对论动力学基本方程八、相对论动力学基本方程九、质能关系九、质能关系 十、能量十、能量 动量关系动量关系 注意注意注意注意：某宇宙飞船以某宇宙飞船以 0.8c 的速度离开地球，若的速度离开地球，若地球上接收到它发出的两个信号之间的时地球上接收到它发出的两个信号之间的时间间隔为间间隔为 10s，则宇航员测出的相应的时则宇航员测出的相应的时间间隔为多少？间间隔为多少

5、？解：解：例例1：例例例例2.2.在惯性系在惯性系S 中，有两个事件同时发生在中，有两个事件同时发生在 x 轴上相距轴上相距1000m的两点，而在另一惯性系的两点，而在另一惯性系S (沿沿x 轴方向相对轴方向相对于于S系运动系运动)中测得这两个事件发生的地点相距中测得这两个事件发生的地点相距2000m。求在求在S 系中测这两个事件的时间间隔。系中测这两个事件的时间间隔。由题意：由题意：解：解：由洛仑兹变换得：由洛仑兹变换得：可得：可得：在在S 系中系中,事件事件2先发先发生生例例3 一静止长度为一静止长度为 的火箭以速度的火箭以速度 相对地面运动，相对地面运动，从火箭前端发出一个光信号，对火箭

6、和地面上的观从火箭前端发出一个光信号，对火箭和地面上的观察者来说，光信号从前端到尾端各用多少时间？察者来说，光信号从前端到尾端各用多少时间？对火箭：对火箭：对地面：对地面：且且 得：得：解：解：以地面为以地面为S系，火箭为系，火箭为S系。光信号从火箭前系。光信号从火箭前端发出端发出事件事件1，光信号到达火箭尾端，光信号到达火箭尾端事件事件2。事件。事件1、事件、事件2在在S系、系、S系的时空坐标分别为系的时空坐标分别为(x1,t1)，(x2,t2)，(x1,t1)，(x2,t2)。例4、观测者甲乙分别静止于两个惯性参考系和中，甲测得在同一地点发生的两事件的时间间隔为 4s，而乙测得这两个事件的时间间隔为 5s求：(1)相对于的运动速度(2)乙测得这两个事件发生的地点间的距离解：甲测得,乙测得 由时间延缓效应可知：得：又：得：