第2章運動的相對性(第2節(jié))課件

1.洛倫茲坐標變換1時序與因果關系討論時序:兩個事件發(fā)生的時間順序即一定？2事件1：子彈出膛子彈在實驗室參考系中應先開槍后中靶在高速運動的參考系中是否能先中靶后開槍？結論：有因果律聯(lián)系的兩事件的時序不會顛倒！事件2：中靶>0有因果聯(lián)系的兩事件的時序不會顛倒t2t1>所以′′因為子彈速度信號傳遞速度2.相對論速度變換洛倫茲坐標變換是基礎定義由洛倫茲坐標變換5洛倫茲速度變換式逆變換正變換6例1設想一飛船以0.80c

的速度在地球上空飛行如果這時從飛船上沿速度方向發(fā)射一物體物體相對飛船速度為0.90c

問：從地面上看物體速度多大？解：選飛船參考系為S'系地面參考系為S系7狹義相對論運動學的問題就是正確地運用洛倫茲變換確定事件正確運用8例2(指導P.47.3)一宇宙飛船的原長為L'

以速度u相對于地面作勻速直線運動有個小球從飛船的尾部運動到頭部宇航員測得小球的速度為v'

試求：1)宇航員測得小球由尾部至頭部所需的時間2)地面觀察者測得小球由尾部至頭部所需的時間9解：建坐標：飛船上建S'系地面上建S系事件1：小球從飛船尾部飛出事件2:小球飛到飛船頭部飛船參考系中有10地面參考系：由洛侖茲變換得：#111.時間膨脹運動時鐘變慢考察一只高速運動的時鐘方法：研究一個物理過程的時間間隔在兩個慣性系中比較：兩個事件的時間間隔按當?shù)冂姕y當?shù)貢r的約定研究事件的特點：五.時間膨脹長度縮短12在某系中(如S'系)兩個事件先后發(fā)生在同一地點在另一系中(如S系)這兩個事件發(fā)生在兩個地點事件1事件2時間間隔由一只鐘測出兩只鐘兩系所測時間間隔的關系？特殊條件131）原時Propertime兩地時2）原時最短時間膨脹在某一參考系中同一地點先后發(fā)生的兩個事件之間的時間間隔叫原時考察S'中的一只鐘兩地時原時一只鐘14由洛倫茲逆變換原時最短<1>152）對同一過程，原時只有一個

固有時本性時本征時例：基本粒子子的壽命=？通過高能物理實驗取得的數(shù)據(jù)是：運動速度討論物理過程化學過程生命過程從出生到死亡走過的距離1）運動時鐘變慢效應是時間本身的客觀特征,適宜一切類型的鐘16解：把

子靜止的參考系定為S'系實驗室參考系定為S系S'中是原時S中是兩地時17基本數(shù)據(jù)183）雙生子效應

twineffect20歲時哥哥從地球出發(fā)乘飛船運行10年后再回到地球弟兄見面的情景？哥哥測的是原時，弟弟測的是兩地時20.5歲和30歲飛船速度19問題：相對的加速--非慣性系廣義相對論若用到一對夫妻身上（丈夫宇航）會怎樣呢？

趣味之談：仙境一天地面一年(牛郎織女)“飛碟導航員”(10歲4小時與7年)生命在于運動20.5歲和30歲初始見面時20利用飛機進行運動時鐘變慢效應的實驗212.長度收縮對運動長度的測量問題怎么測？同時測1）原長棒靜止時測得的它的長度也稱靜長只有一個棒靜止在S'系中靜長22棒以極高的速度相對S系運動S系測得棒的長度值是什么呢？事件1：測棒的左端事件2：測棒的右端同時測的條件相應的時空坐標?23事件1：測棒的左端事件2：測棒的右端2）原長最長由洛倫茲變換24

1）相對效應2）縱向效應垂直運動方向長度不變討論若均勻帶電為Q電量是相對論不變量高速運動的立方體253）在低速下伽利略變換4）同時性的相對性的直接結果一根尺靜止在S'系中S系中測量這根高速運動的尺按約定同時測尺的兩端A、BAB坐標值差由同時性的相對性S'系認為測B端在先動長小于靜長<靜長與參考系無關26注意：

（1）原時

一定涉及到一只鐘指示的時間間隔或說在使用洛侖茲變換時必須存在的條件：

（2）靜長(原長)一定涉及到兩個同時發(fā)生的事件的空間距離或說在使用洛侖茲變換時必須存在的條件是：27例已知：在S'參考系中有兩只鐘A'

B'與S系中的B鐘先后相遇BB'與B相遇時兩鐘均指零求：A'與B相遇時，B鐘指示的時刻A'鐘指示的時刻28解：事件1B'與B相遇事件2A'與B相遇由已知條件，知B分析：研究的問題中S系中只涉及一只鐘所以S系中的兩事件時間間隔是原時S'系中是兩地時29A'鐘示值（原時）B的示值（兩地時）B30B的示值A'鐘示值3132寫在最后成功的基礎在于好的學習習慣Thefoundationo