大學(xué)物理學(xué)：第5章 狹義相對論和相對論力學(xué)2

1、第一篇 第5章 狹義相對論和 相對論力學(xué) 力學(xué)4. 洛侖茲變換（1）坐標(biāo)變換t =t= 0, x0= x0= 0并且有S 系看 x= 0 點S 系看x = 0 點代入方程組可得x = a(x vt) （1）t = a(t + kx) （2）設(shè)S 系與S系x= ax + btt = et + fxyyvoox xSS二、愛因斯坦時空觀y= yz= zt = t= 0 時o、o點發(fā)一光信號, 在兩系測光行程：x2+y2+z2r2= x2+y2+z2=(ct )2y=yc2t2x2= c2t2x2將(1)(2)式代入可得z=zr2= (ct)2x = a(x vt) （1）t = a(t + kx)

2、（2）則有令:洛侖茲變換相對論因子當(dāng) v c 時伽利略變換絕相牽 洛侖茲變換討論結(jié)論2 相對論中時空測量不可分離1 伽利略變換只是洛侖茲變換的一個近似3 c 是一切實物運動速度的極限如則必須 v 0= 0 0例t t運動時鐘變慢原時A比B后發(fā)生 最短討論A先于BA與B同時發(fā)生洛侖茲變換狹義相對論基本公式歸納相對論效應(yīng)原時最短！時間效應(yīng)原長最長空間效應(yīng)其中例10.一高速列車v =0.6c, 沿平直軌道運動, 車上A、B 兩人相距L=10m。B在車前、A在車后, 當(dāng)列車 通過一站臺時突然發(fā)生槍戰(zhàn)事件，站臺上的人 看到A先向B開槍, 過12.5ns, B才向A開槍。站臺 上的人作證，槍戰(zhàn)是A挑起。動

3、畫38 若你是法官你將如何判斷？誰先動手？解：已知t =12.5ns x=10m 0兩人開槍射擊是獨立事件,即兩人都是挑釁對方!槍戰(zhàn)是B挑起!結(jié)論問：有同學(xué)直接用站臺上的人看：t = t1時，A開槍 xA=？t = t2時，B開槍 xB=？t 0， x = ？?從事件A 事件B, 傳遞一種“作用”或“信號”傳遞的時間 t = t2 t1傳遞的速度 u = x/t傳遞的距離 x =x2x1 c若 x2 x1,則x 0，u 0，u 0，那么: t 與 t 總是同號!若 x2 x1，因果律在慣性系是絕對的!結(jié)論：u討論4 自然界的“因果律”在相對論中不會顛倒 !SStr0tr0tr0 xr0 xr0

4、 xr0rt0rt0rt0rt0rx0rx0rx0rx0同時同時同地異地同地異時異時異地同時同地異時異地異時異地要看具體條件而定1x2x(g(2x1x(u(t2t1(g(t2t1t2t12x1xu(2cxrg(rxurt(trg(rxurt(2c兩事件的空間間隔兩事件的時間間隔洛侖茲時空間隔變換（3） 洛侖茲速度變換S系S 系根據(jù)得？洛侖茲速度變換1 若v c，則伽利略速度變換？討論2 若一束光沿S 系的x軸傳播 ux=c uy=0 uz=0在S 系看這一束光u= c光速不變討論3 從S 系變換S 系的速度討論+例ABc90c90已知飛船AB、分別以c90c90和反向飛行求對AB的速度大小Bc90Ac90SyxSxy對AB擬選待求關(guān)系:研究對象:A參考系:SBS參考系:地c90對AB為SS對地的反號xvxvA對為S對S即則u為c90待求1c2+xxvvx+vuu由洛侖茲速度變換式得xvc90+c901+9090c8