狹義相對論的時(shí)空觀

1、12.2 狹義相對論的時(shí)空觀狹義相對論的時(shí)空觀12.2.1 同時(shí)性的相對性同時(shí)性的相對性12.2.2 長度收縮長度收縮12.2.3 時(shí)間延緩時(shí)間延緩12.2.1 同時(shí)性的相對性同時(shí)性的相對性1. 同一慣性系的同時(shí)性的判斷依據(jù)同一慣性系的同時(shí)性的判斷依據(jù) yozxABC A點(diǎn)和點(diǎn)和B點(diǎn)各發(fā)出一個(gè)光信號(hào)，點(diǎn)各發(fā)出一個(gè)光信號(hào)，AB連線的連線的中點(diǎn)中點(diǎn)C同時(shí)收到了兩個(gè)光信號(hào)，可認(rèn)為發(fā)生在同時(shí)收到了兩個(gè)光信號(hào)，可認(rèn)為發(fā)生在A、B兩處的兩事件是同時(shí)的兩處的兩事件是同時(shí)的 2. 不同慣性系中對兩事件的觀察不同慣性系中對兩事件的觀察01212 ttttt 同時(shí)性是絕對的，與參照系無關(guān)同時(shí)性是絕對的，與參照系無

2、關(guān) 11tt 022 ttt ，22tt 在經(jīng)典時(shí)空觀中，根據(jù)伽利略變換在經(jīng)典時(shí)空觀中，根據(jù)伽利略變換 在相對論時(shí)空觀中，根據(jù)洛倫茲變換在相對論時(shí)空觀中，根據(jù)洛倫茲變換 212111 xcutt222221 xcutt012 ttt 212122221211 xcutxcutttt 2122121 xxcutt 21221 xxcu若若（1） ，則，則012 xx0 t （2） ，則，則012 xx0 t 同時(shí)性是相對的，與參照系的選擇有關(guān)同時(shí)性是相對的，與參照系的選擇有關(guān) 12.2.2 長度收縮長度收縮y yS Soo zz xx 1x 2x 固有長度：固有長度： ，棒相對參考系靜棒相對參考

3、系靜止時(shí)測得的長度止時(shí)測得的長度 120 xxL 2111 uxx2221 uxx120 xxL 212221111 xxuxux21 L201 LL 0L 0L 運(yùn)動(dòng)著的物體在其運(yùn)動(dòng)方向上的長度縮短運(yùn)動(dòng)著的物體在其運(yùn)動(dòng)方向上的長度縮短了，變?yōu)槠涔逃虚L度的了，變?yōu)槠涔逃虚L度的 倍或倍或 ，這就，這就是所謂的長度收縮是所謂的長度收縮 121 例例12-1 設(shè)宇宙飛船上有一天線，長設(shè)宇宙飛船上有一天線，長 ，以以 角伸出宇宙飛船體外宇宙飛船沿水平角伸出宇宙飛船體外宇宙飛船沿水平方向以方向以 的速度飛行問：地面上的的速度飛行問：地面上的觀測者測得這天線的長度與宇宙飛船的夾角各觀測者測得這天線的長度與

4、宇宙飛船的夾角各是多少？是多少？m10 l4523cu y yS Soo zz xx 45oxl oyl l2200221cos1culcullxox 000sin lllyy 000cos llx 000sin lly 解解22yxlll 20022200sin1cos lcul 21tan220 cutgllxy 7263 o m625. 0cos102220 cul12.2.3 時(shí)間延緩時(shí)間延緩 固有時(shí)間間隔：固有時(shí)間間隔： ，兩個(gè)事件相兩個(gè)事件相對參考系靜止時(shí)測得的對參考系靜止時(shí)測得的時(shí)間間隔時(shí)間間隔 ，即在同一地，即在同一地點(diǎn)測量點(diǎn)測量12ttt 2111 ctt2221 ctt c

5、tctttt1212 2121 ttttt 運(yùn)動(dòng)著的物體中發(fā)生的過程所費(fèi)的時(shí)間變運(yùn)動(dòng)著的物體中發(fā)生的過程所費(fèi)的時(shí)間變長了，變?yōu)殪o止時(shí)間的長了，變?yōu)殪o止時(shí)間的 倍或倍或 倍，這倍，這就是通常所說的就是通常所說的時(shí)間延緩或時(shí)間膨脹時(shí)間延緩或時(shí)間膨脹 211 例例12-2 帶電帶電 介子（介子（ 或或 ）靜止時(shí)的平）靜止時(shí)的平均壽命是均壽命是 ，某加速器射出的帶電，某加速器射出的帶電 介子的速度是介子的速度是 ，試求：（，試求：（1）在）在實(shí)驗(yàn)室中測得這種粒子的平均壽命；（實(shí)驗(yàn)室中測得這種粒子的平均壽命；（2）上）上述述 介子衰變前在實(shí)驗(yàn)室中通過的平均距離介子衰變前在實(shí)驗(yàn)室中通過的平均距離 s106 . 28 18sm104 . 2 解（解（1） c8 . 0sm104 .