大學(xué)物理第四章－1課件

普通物理學(xué)參考書：●大學(xué)物理學(xué).第三冊,電磁學(xué)

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大學(xué)物理學(xué).第四冊,波動與光學(xué)

O4/Z-719B.2/4大學(xué)物理學(xué).第五冊,量子物理

O4/Z-719B.2/5張三慧主編清華大學(xué)出版社●《大學(xué)物理教程》吳錫瓏主編高等教育出版社

●《大學(xué)物理學(xué)習(xí)指導(dǎo)》張孝林主編科學(xué)出版社●相對論在現(xiàn)代導(dǎo)航中的應(yīng)用

TN967.1/F-151費?？【幹瘛豆た莆锢砹?xí)題集》雜志:《大學(xué)物理》《工科物理》基本要求:1、上課不遲到、不早退，不無故缺課2、作業(yè)按時完成，每周二交，周二發(fā)3、平時成績30％左右，期末成績70%左右聯(lián)系方式：公共郵箱：密碼：800122一、位置矢量（位矢）zyxo位矢:用有向線段表示記作:大小為：位矢的方向：P(x,y,z)1運動描述的幾個概念二、位移設(shè)質(zhì)點作曲線運動t時刻位于A點，位矢t+t時刻位于B點，位矢

位移：

在t時間內(nèi)，位矢的變化量（即A到B的有向線段）zyxoBA在直角坐標系中2、瞬時速度質(zhì)點在某一時刻所具有的速度速度的方向為軌道上質(zhì)點所在處的切線方向。速度的矢量式：速度的三個坐標分量：ozyxAB速度的大?。簍1時刻，質(zhì)點速度為t2時刻，質(zhì)點速度為四、加速度加速度是反映速度變化的物理量t時間內(nèi)，速度增量為：平均加速度結(jié)論：平均加速度的方向與速度增量的方向一致xozy瞬時加速度：當t0時，平均加速度的極限即為瞬時加速度。加速度的矢量式：加速度的大小：當t趨向零時，速度增量的極限方向加速度的方向：絕對時空觀和伽利略變換長期被奉為絕對真理，

對它們的沖擊最早來自麥克斯韋的電磁場理論表現(xiàn)在兩方面：1、電磁場理論不滿足力學(xué)相對性原理，在伽利略

變換下，電磁場方程形式發(fā)生變化。

2、按照電磁場理論，光是電磁波，并通過媒質(zhì)以

有限的速度傳遞，而實驗發(fā)現(xiàn)光可以在真空中傳播物理學(xué)家假設(shè)存在絕對靜止的參考系“以太”邁克耳孫-莫雷實驗GTS理論與實驗結(jié)果產(chǎn)生矛盾否定了絕對參考系的存在u一、狹義相對論基本原理：1、狹義相對論的相對性原理：在所有慣性系中，物理定律的表達形式都相同。2、光速不變原理：在所有慣性系中，真空中的光速具有相同的量值C。物理表明：絕對靜止的參照系不存在§4-1狹義相對論基本原理

洛侖茲變換（1）通過這種變換，物理定律都應(yīng)該保持自己的數(shù)學(xué)

表達形式不變；

（2）通過這種變換，真空中光的速率在一切慣性系

中保持不變；

（3）這種變換在適當?shù)臈l件下（即在低速情況下）

轉(zhuǎn)化為伽利略變換。

洛倫茲（1853——1928）荷蘭物理學(xué)家。變換式原來是洛倫茲在1904年研究電磁場理論時提出來的，當時并未給予正確解釋。第二年愛因斯坦從新的觀點獨立地導(dǎo)出了這個變換式。通常以洛倫茲命名。尋找新的變換形式!能夠滿足狹義相對論基本原理的變換是洛倫茲變換：二、洛侖茲坐標變換式oxyzO′Z′Y′X′K’系相對于K系以v

沿x軸作勻速運動

在t=t′=0時,O與O′重合.P(x,y,z,t)逆變換：

即K系相對于K′系以-v沿x軸作勻速運動，在t=t′=0時,O與O′重合3、比較

伽利略變換洛侖茲變換反映力學(xué)相對性原理反映相對性原理適用于低速物體

認為速度無極限

時間空間互相獨立適用于一切物體

速度極限為c

時間空間不可分隔區(qū)別聯(lián)系低速時,伽利略變換洛侖茲變換例題:一短跑運動員在地球上以10s時間跑完100m,在飛行速度為0.98c的飛船上看來,這名選手跑了多長距離?用了多長時間?解:地球為K系,選手起點(x1,0,0,t1),

終點(x2,0,0,t2)x2-x1=100mt2-t1=10s飛船為系由洛侖茲坐標變換：這名選手跑了的距離，用了50.25s時間相對論速度變換相對論速度逆變換S（地球）飛船B解：（1）A看B：如圖：由題意知代入公式得（2）B看A：如圖：由題意知S（地球）代入公式得飛船A例、一粒子以0.05C的速率相對實驗室參考系運動。此粒子衰變時發(fā)射一個電子，電子相對于粒子的速率為0.8C，電子的衰變方向與粒子運動方向相同。求電子相對于實驗室參