高二物理競(jìng)賽：邁克耳孫-莫雷實(shí)驗(yàn)課件

1“以太”參考系是絕對(duì)靜止系邁克耳孫-莫雷實(shí)驗(yàn)GM1M2T地球公轉(zhuǎn)

當(dāng)時(shí)認(rèn)為光在“以太”中以速度c傳播，“以太”相對(duì)太陽(yáng)靜止以干涉儀為參考系“以太風(fēng)”v2G

M1

GGM1M2T地球公轉(zhuǎn)3GM1M2TG

M2M2

GG

M2

G以干涉儀為參考系4光在G1M1上來(lái)回所需時(shí)間光在G1M2上來(lái)回所需時(shí)間GM1M2T干涉儀轉(zhuǎn)90°后，時(shí)間間隔變成5干涉儀轉(zhuǎn)90°引起光程差的變化為由干涉理論，光程差的變化引起的移動(dòng)條紋數(shù)儀器可測(cè)量精度

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

未觀察到地球相對(duì)于“以太”的運(yùn)動(dòng).結(jié)論：作為絕對(duì)參考系的以太不存在，光速與參考系無(wú)關(guān).6

以后又有許多人在不同季節(jié)、時(shí)刻、方向上反復(fù)重做邁克耳孫-莫雷實(shí)驗(yàn)．近年來(lái),利用激光使這個(gè)實(shí)驗(yàn)的精度大為提高,但結(jié)論卻沒(méi)有任何變化．

邁克耳孫-莫雷實(shí)驗(yàn)測(cè)到以太漂移速度為零,對(duì)以太理論是一個(gè)沉重的打擊,被人們稱(chēng)為是籠罩在19世紀(jì)物理學(xué)上空的一朵烏云.END7

“還在學(xué)生時(shí)代，我就在想這個(gè)問(wèn)題了。我知道邁克耳遜實(shí)驗(yàn)的奇怪結(jié)果。我很快得出結(jié)論：如果我們承認(rèn)麥克爾遜的零結(jié)果是事實(shí)，那么地球相對(duì)以太運(yùn)動(dòng)的想法就是錯(cuò)誤的。這是引導(dǎo)我走向狹義相對(duì)論的最早的想法。”

愛(ài)因斯坦對(duì)麥克爾遜－莫雷實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)：8愛(ài)因斯坦從邁克爾孫實(shí)驗(yàn)結(jié)果認(rèn)識(shí)到，不存在絕對(duì)靜止的參考系，相對(duì)性原理不僅對(duì)于力學(xué)，而且對(duì)于電磁學(xué)，亦即對(duì)整個(gè)物理學(xué)都是成立的。一切慣性系對(duì)物理規(guī)律來(lái)說(shuō)都是等價(jià)的。9五動(dòng)量與能量的關(guān)系極端相對(duì)論近似10兩邊平方得結(jié)五動(dòng)量與能量的關(guān)系由11光子光的波粒二象性12

例1

設(shè)一質(zhì)子以速度運(yùn)動(dòng).求其總能量、動(dòng)能和動(dòng)量.

解質(zhì)子的靜能13動(dòng)量也可如此計(jì)算

例1

設(shè)一質(zhì)子以速度運(yùn)動(dòng).求其總能量、動(dòng)能和動(dòng)量.14(A)

一切運(yùn)動(dòng)物體相對(duì)于觀察者的速度都不能大于真空的光速.答案:(A)(B)(D)(D)

慣性系中的觀察者觀察一個(gè)對(duì)它作勻速相對(duì)運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘時(shí)，會(huì)看到該鐘走慢了.(C)

在一切慣性系中發(fā)生于同一時(shí)刻、不同地點(diǎn)的兩個(gè)事件，在其它慣性系中也同時(shí)發(fā)生.