高二物理競賽狹義相對論課件

狹義相對論

1狹義相對論提綱狹義相對論基本假設(shè)洛倫茲變換狹義相對論時空觀狹義相對論動力學2

1.一切物理規(guī)律在任何慣性系中形式相同

2.光在真空中的速度與發(fā)射體的運動狀態(tài)無關(guān)

Einstein

的相對性理論是

Newton

理論的發(fā)展一切物理規(guī)律力學規(guī)律1905年，愛因斯坦在《論動體的電動力學》中提出：—光速不變原理---狹義相對論的相對性原理與觀測者的運動狀態(tài)也無關(guān)3

觀念上的變革牛頓力學時間標度長度標度質(zhì)量的測量與參考系無關(guān)速度與參考系有關(guān)(相對性)狹義相對論力學長度時間質(zhì)量與參考系有關(guān)(相對性)光速不變說明相對性原理從力學規(guī)律推廣到一切物理規(guī)律.光速不變原理否定了經(jīng)典力學的速度變換定理.兩條基本假設(shè)是整個狹義相對論的基礎(chǔ).與參考系無關(guān)與參考系有關(guān)45洛倫茲坐標變換式6洛倫茲速度變換式正變換逆變換狹義相對論的時空觀1.同時的相對性

沿兩個慣性系運動方向，不同地點發(fā)生的兩個事件，在其中一個慣性系中是同時的，在另一慣性系中觀察則不同時，所以同時具有相對意義；只有在同一地點，同一時刻發(fā)生的兩個事件，在其他慣性系中觀察也是同時的.72.長度的相對性

設(shè)在S系中某時刻

t

同時測得棒兩端坐標為x1、x2，則S系中測得棒長l=x2-x1，l與l0的關(guān)系為：結(jié)論

長度具有相對意義，

物體在運動方向上長度收縮.8(2)相對論長度收縮只發(fā)生在運動方向上，在與運動方向垂直的方向上不發(fā)生長度收縮.

總結(jié)

(4)運動物體的長度收縮是相對的.(5)相對論長度收縮效應(yīng)可以“觀測”或者“測量”，卻不能“看到”.(1)在相對物體為靜止的慣性系測得物體的長度最長.(3)相對論長度收縮效應(yīng)是時空的屬性，與物體的具體組成和結(jié)構(gòu)及物質(zhì)間的相互作用無關(guān).93.時間的相對性

固有時間：同一地點發(fā)生的兩事件的時間間隔.B1011

例.在大氣上層九千米處,宇宙射線中有-

介子,速度約為u=2.99×108m/s=0.998c，-

介子在靜止的參考系中,平均壽命為

2×10-6s，它會衰變?yōu)殡娮雍椭形⒆?，若沒有時間延緩效應(yīng),它們從產(chǎn)生到衰變掉的時間里，是根本不可能到達地面的實驗室的：我們記（原時）△t’=2×10-6s因為，它走過的距離只有

u△t’=2.99×108×2×10-6=600m！但事實是,介子到達了地面實驗室！12這可用時間延緩效應(yīng)來解釋：在地面參考系S上看,-的壽命是兩地時,記作△t它比原時2×10-6s約長16倍！將運動參考系S’建立在-上,按此壽命計算,它在這段時間里，在地面系走的距離為u△t=2.994×108×3.16×10-5=9461m

（所以能到地面，與實驗一致）相對論動力學(1)相對論動量遵循洛倫茲變換當時(2)相對論質(zhì)量相對論力學的基本方程