大物1許青春狹義相對論

1、這部分內(nèi)容的重點(diǎn)已知入射波的波動方程，寫出反射波的波動方程（或者反過來已知反射波的寫入射波的）進(jìn)而寫出駐波方程，波節(jié)和波腹的位置寫波動方程的基本要領(lǐng)掌握半波損問題例 一沿彈性繩的簡諧波的波動方程為y=Acos2(10t - x/2)波在x=11m處的固定端反射，設(shè)傳播中無能量損失，反射是完全的，試求：1）該簡諧波的波長和波速。2）反射波的波動方程；3）駐波方程，并確定波節(jié)的位置。2）入射波在反射點(diǎn)的振動方程例 振幅為A、頻率為、波長為的 一簡諧波沿弦線向右傳播，在固定端P點(diǎn)反射，假設(shè)反射后波不衰減。已知：OP=7 /8，DP=3 /8，在t=0時，x=0處媒質(zhì)質(zhì)元的合振動經(jīng)平衡位置向負(fù)方向運(yùn)動

2、，求D點(diǎn)處入射波和反射波的合振動方程。y1y2xoyDP 解：入射波反射波 多普勒效應(yīng) 當(dāng)波源和接收器有相對運(yùn)動時, 接收器所測得的頻率 不等于波源振動頻率 的現(xiàn)象一接收器靜止，波源運(yùn)動RSVs波源發(fā)出相鄰兩個同相振動狀態(tài)是在不同時間不同地點(diǎn)發(fā)出的波速u沒變這兩個地點(diǎn)的距離顯然是：接收波的周期為：則頻率為：一接收器靜止，波源運(yùn)動2波源靜止，接收器運(yùn)動RS則頻率為：波長沒變，3 波源、接收器都運(yùn)動RS相當(dāng)于波長變短，波速增加如果運(yùn)動方向與波源和接收器的連線垂直沒有多普勒效應(yīng)其它情形RS本章小結(jié)研究波動現(xiàn)象的模式由各領(lǐng)域內(nèi)的基本原理建立波動的動力學(xué)方程得到描述波的運(yùn)動學(xué)方程（波動方程）求解寫出波動

3、方程波的能量干涉惠更斯原理相干條件，波的干涉駐波 多普勒效應(yīng) 計(jì)算兩波源在某點(diǎn)引起振動的相位差已知入射波的波動方程，寫出反射波的波動方程或者相反的情形,進(jìn)而求駐波 第六章：狹義相對論愛因斯坦Einstein(18791955)這個理論顛覆了人們對客觀世界的認(rèn)識第一節(jié) 相對論產(chǎn)生的歷史背景物理定律（或原理）是由實(shí)踐總結(jié)而來的，（理論來源于實(shí)踐）物理學(xué)基本觀念的回顧實(shí)踐是檢驗(yàn)理論的唯一標(biāo)準(zhǔn)對于愛因斯坦論述的光速不變原理，而愛因斯坦并未解釋為什么光速不變理論的發(fā)展是漸進(jìn)的 在研究力學(xué)規(guī)律時，一切慣性系都是等價(jià)的,這就叫力學(xué)的相對性原理，或伽利略相對性原理簡單點(diǎn)說就是:力學(xué)現(xiàn)象在不同的慣性系下遵循相同

4、的力學(xué)規(guī)律 不能通過力學(xué)實(shí)驗(yàn)來找出慣性系之間的差別 力學(xué)的相對性原理的數(shù)學(xué)表述就是力學(xué)規(guī)律在伽利略變換下形式保持不變一 力學(xué)的相對性原理與伽俐略變換：SSxyzzo事件伽俐略變換伽俐略坐標(biāo)變換伽俐略速度變換與加速度變換伽俐略變換是人們從日常經(jīng)驗(yàn)所總結(jié)出的經(jīng)典時空觀的數(shù)學(xué)體現(xiàn)力學(xué)規(guī)律在伽利略變換下形式保持不變力學(xué)規(guī)律在伽利略變換下的這種不變性正是力學(xué)相對性原理，或伽利略相對性原理。牛頓定律在伽俐略變化下形式保持不變二 經(jīng)典力學(xué)時空觀牛頓：絕對的、真正的和數(shù)學(xué)的時間就其本質(zhì)而言是均勻地與任何外界事物無關(guān)地流逝著，又可稱之為期間。相對的、表觀的，和通常的時間是期間的一種可感覺的，外部的，或者是精確的

5、或者是變化的度量，人們通常用這種度量來代表真正的時間。牛頓：絕對的空間就其本質(zhì)而言是與任 何事物無關(guān)，永遠(yuǎn)相同和永遠(yuǎn)不動的牛頓：絕對的運(yùn)動是一個物體從某一絕對的處所向 另一絕對的處所的移動 牛頓：真正的、絕對的靜止是指這一物體在不動的 空間的同一處所保持不動經(jīng)典力學(xué)時空觀：續(xù)水是否相對水桶運(yùn)動不是判斷水運(yùn)動還是靜止的依據(jù)水是運(yùn)動還是靜止也不依賴于判斷水相對其他物運(yùn)動與否經(jīng)典時空觀可以概括為：時間和空間是彼此獨(dú)立互不相關(guān)的，并且獨(dú)立于物質(zhì)和運(yùn)動之外，是與任何事物毫無關(guān)系的東西。結(jié)論：絕對運(yùn)動存在水桶實(shí)驗(yàn)一個物體k 只能由另一物體 p的作用而改變其速度的大小和方向，那么，當(dāng)我們用以判斷k 運(yùn)動的其

6、他物體a,b,c等都不存在時，我們就根本得不到這樣的認(rèn)識。三、馬赫的批判如過忽略a,b,c而要談?wù)撐矬wk在絕對空間的行為，我們就犯了雙重錯誤：一，在a,b,c不存在的情況下我們就不知到物體k將怎樣行動；二，我們也沒有任何辦法來判斷物體k的行為，這樣的論斷也因此而沒有任何實(shí)際意義。四、伽利略變換的困難一：力學(xué)規(guī)律在伽利略變換下的保持形式不變性力學(xué)現(xiàn)象在不同的慣性系下遵循相同的力學(xué)規(guī)律電磁學(xué)現(xiàn)象在不同的慣性系下遵循相同的規(guī)律嗎？答案：是的電磁學(xué)規(guī)律在伽利略變換下的保持形式不變性么？結(jié)果是否定的電磁學(xué)規(guī)律在伽利略變換下的形式變了伽利略變換的困難一：續(xù)電磁學(xué)現(xiàn)象在不同的慣性系應(yīng)該遵循相同的規(guī)律，這錯了

7、么？我們從實(shí)踐中總結(jié)的那些電磁學(xué)規(guī)律錯了么？伽利略變換錯了？電磁波在真空中的速度，由電磁理論得：光到底相對那個參考性的速度是C？伽利略變換的困難二：整個宇宙就是一個以太的海洋，以太絕對透明、密度為零、不與任何物質(zhì)發(fā)生相互作用、更重要的是它絕對靜止，相對于以太絕對靜止的參考系叫以太系光速與參考系無關(guān)以太說邁克耳遜，莫雷的實(shí)驗(yàn)第二節(jié) 洛侖茲變換一、物理定律在所有慣性系下形式相同（相對性原理）二、在所有慣性系中，光在真空中具有相同的量值C（光速不變原理）說明：1，假設(shè)1指出，在所有慣性系下物理現(xiàn)象都遵循相同的（包括電磁學(xué)在內(nèi)的）物理規(guī)律一 兩條基本假設(shè)電磁學(xué)規(guī)律在伽利略變換下的形式變了電磁學(xué)現(xiàn)象在不

8、同的慣性系應(yīng)該遵循相同的規(guī)律錯了么？我們從實(shí)踐中總結(jié)的那些電磁學(xué)規(guī)律錯了？伽利略變換錯了？相對性原理二者之一有錯不論設(shè)計(jì)任何實(shí)驗(yàn)，去尋找慣性系的絕對速度是不可能也是沒有意義的因?yàn)樵谝磺袘T性系中物理規(guī)律都是相同的否定了以太系及以太物質(zhì)的概念相對性原理假設(shè)2是建立一種新的時空觀所必須光速不變原理我們從實(shí)踐中總結(jié)的那些電磁學(xué)規(guī)律錯了？伽利略變換錯了？假設(shè)2直接否定了伽利略速度變換 也就否定了絕對時間和絕對空間 的觀點(diǎn)二， 洛侖茲變換oszyo新時空觀的數(shù)學(xué)體現(xiàn)oszyo洛侖茲變換的推導(dǎo)設(shè)線性關(guān)系oszyo洛侖茲變換的推導(dǎo)洛侖茲變換的表達(dá)式洛侖茲變換的表達(dá)式oszyo說明1，它給出了同一事件在不同慣性系中時空坐標(biāo)的變換關(guān)系，把時間和空間聯(lián)系起來，也是新的時空關(guān)系的數(shù)學(xué)體現(xiàn)洛侖茲變換的意義物理規(guī)律要在洛淪茲變換下保持不變一、物理定律在所有慣性系下形式相同（相對性原理