同濟版大學物理上冊3-3 狹義相對論基本原理 洛侖茲變換_第1頁
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文檔簡介

1、一、狹義相對論的兩條基本原理相對性原理：所有物理定律在一切慣性系中都具有相同的形式。或者說所有慣性系都是平權的，在它們之中所有物理規(guī)律都一樣。光速不變原理：所有慣性系中測量到的真空中光速沿各方向都等于c，與光源和觀察者的運動狀態(tài)無關。1說明同時具有相對性，時間的量度是相對的 . 和光速不變緊密聯(lián)系在一起的是：在某一慣性系中同時發(fā)生的兩個事件，在相對于此慣性系運動的另一慣性系中觀察，并不一定是同時發(fā)生的 .2二、洛侖茲變換S系和S系是兩個相對作勻速直線運動的慣性系 SSSS3式中*三 洛侖茲變換式的推導1、L變換是愛因斯坦狹義相對論時空觀的數(shù)學表達式。(各個慣性系中的時間、空間量度的基準必須一致

2、)42、L變換說明了，時空是物質(zhì)的一種基本屬性。 時、空不再分離，而是統(tǒng)一的整體，與物質(zhì)的運動相關。在相對論的時、空觀中，不存在空無一物的時、空點。在統(tǒng)一四維時空中的一個時、空點對應著一個具體的事件。3、物質(zhì)運動的極限速度為真空中的光速度c 。4、L變換是比G變換更具普遍意義的變換。 5當uC時 當uc時，L變換確實回到G變換，故知滿足G變換的牛頓定律，只能在低速范圍內(nèi)成立；而要想保證所有的物理規(guī)律在所有的慣性系中保持不變，只有L變換才能完成。6四 洛侖茲速度變換 對其求微分，得 設S系中有質(zhì)點A以 的速度勻速運動，且在t時刻，其坐標為（t，x，y，z），S系測得A質(zhì)點的時空坐標為（t，x，y，z），則由L變換有：78 由 SS系 由 SS系 式中u是S系相對于S系沿x軸的相對速度9在 平行于x軸的特殊情況下， ， 在 平行x軸的特殊情況下，10例3-1有一輛火車以速度u相對地面作勻速直線運動.在火車上向前和向后射出兩道光，求光相對地面的速度.解以地面為S系，火車為S系，光向前的速度 光向后的速度 11例3.2設有兩個火箭A，B相向運動，在地面測得A，B的速度沿x軸正方向各為vA0.9c，vB0.9c.試求它們相對運動的速度.）（S/系）0.9c-0.

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