狭义相对论教案.ppt

本章题头,同学们好,本章内容,引言,本章的基本问题:1、经典时空观的内容是什么?2、爱因斯坦为什么要修改经典时空观？3、新时空观又有那些内容？4、根据新时空观可以推出哪些重要结论？,历史背景,物理学的晴空,谁是谁非,总之：经典时空观认为时间和空间是独立变化的参量，时间和空间的测量与观察者的运动没有关系。时间、空间、运动在经典时空中是分割的，没有体现出他们的联系。,两种哲学观念,迈-莫实验,续8,相对速率,寻找“以太”失败实例,双星观测,宇宙中存在大量这种物理双星，有些甚至肉眼也能分辨。精密的天文观测表明，双星的像是很清晰的两个光点，没有发现亮弧现象。而且两种方法测周期的结果一样。这只能用光速与光源运动状态无关的观点，才能得到圆满的解释。,两个基本假设,洛仑兹变换,序言,二、洛仑兹时空坐标变换式,约定惯性系,变换式推导,时空坐标变换式,变换要领,例题,速度变换,y、z方向自己推导,速度例一,速度例二,同时的相对性,典型分析,简例二,简例三,相对论效应,时间膨胀,二、时间膨胀,续上,续上,P.130膨胀简例,时钟佯谬,长度收缩,三、长度收缩,收缩公式推导,膨胀与收缩小结,收缩例一,P.129例,收缩例二,收缩例三,收缩例四,牛顿力学的困难,牛顿力学的困难,动量与质量,质速关系式,质速关系推导,续40,质速例一,质速例二,动能公式推导,三、相对论能量,质能关系式,首次揭示质量与能量不可分割，并建立了物质的质量和能量两个属性在量值上的关系，是近代物理的重要理论支柱。,质速质能小结,能量与动量关系,质能例一,质能例二,P.136例题,基本公式归纳,作业,作业：,6-T6 一列高速火车以速度u驶过车站时，停在站台上的观察者观察到固定在站台上相距 1 m的两只机械手,在车厢上同时划出两个痕迹,则车厢上的观察者测出的这两个痕迹之间的距离应为。,6-T7 在S系中的x 轴上相隔为处有两只同步的钟A和B，它们读数相同，在S系中的x轴上也有一只同样的钟A，若沿x 轴方向S系相对于S 系的运动速度为v,且当A与A相遇时,刚好两钟（A与A）的读数均为零。那么，当A钟与B 钟相遇时，在S系中B 钟的读数应是；此时在S系中A钟的读数是。,6-T11 远方的一颗星以0.8c的速度离开我们，接受到它辐射出来的闪光按5昼夜的周期变化，则固定在此星上的参考系测得的闪光周期为（）昼夜。(A)3(B)4(C)6.25(D)8.3 答案 A,（椭圆形面积）,6-T15 系与/系是坐标轴相互平行的两个惯性系，系相对于系沿轴正方向匀速运动。一根刚,性尺静止在系中，与轴成30角。今在系中观测得该尺与轴成 45角，求 系相对于系的速度是多少?,依题意,而,则有,解得,依题意,由,有,得,代入:,Ek=104MeV=1.6109 J,m0=1.671027 kg,q=1.61019 C,补充题集,第六章补充例题,简例一,收缩例五,膨胀缩短共例,质能例三,能量综合例,能量动量例题,广义相对论简介,引言,等效原理,对于一个均匀引力场而言，引力场与一匀加速参考系等效。换句话说，对于一均匀引力场而言，引力与惯性力在物理效果上等效。,续57,时空弯曲,光的引力偏移,无线电波偏移,无线电波也可看成是能量较低（质量较小）的光子。采用射电天文望远镜，接收处于太阳后方的射电天体发射的无线电波或宇宙飞船发射的无线电信号，也能测出太阳引力对无线电波所产生的偏移效应。近年来，采用射电天文学的定位技术测得的偏移角度为 1.7610.016,与广义相对论的预言很符合。,谱线引力红移,水星近日进动,黑洞,黑动最新证据,