1、狹義相對(duì)論的時(shí)空觀習(xí)題課件2狹義相對(duì)論的時(shí)空觀S S正變換S S 逆變換3洛侖茲坐標(biāo)變換：S S正變換S S 逆變換4 (2)洛侖茲變換是物理定律的試金石。 (3)這里值得一提的是,洛侖茲變換中的一個(gè)重要的因子 S S (1) 當(dāng)uc時(shí),洛侖茲變換式就變成伽利略變換式：5 因而得出推論：任何物體相對(duì)于另一物體的速度不可能等于或大于真空中的光速。即真空中的光速c是一切物體運(yùn)動(dòng)速度的極限。 這一推論與實(shí)驗(yàn)符合，也符合因果律的要求。 如果uc,則 就變?yōu)闊o窮大或有虛數(shù)值，這顯然是沒有物理意義的。61.長度收縮S系：S系：剛棒相對(duì)S系靜止， 沿x軸方向放置, 長度：(同時(shí)測(cè)量)zxySuox1x27

2、即: 相對(duì)棒運(yùn)動(dòng)的觀察者測(cè)得的長度l要比與相對(duì)棒靜止的觀察者測(cè)得的長度lo(固有長度或原長)要短一些。 或者說物體沿運(yùn)動(dòng)方向縮短了。(同時(shí)) 長度收縮是一種相對(duì)論效應(yīng)，并非棒的材料真的收縮了。由于長度只在運(yùn)動(dòng)方向上收縮，所以物體的形狀、體積、密度等也會(huì)相應(yīng)發(fā)生變化。82.時(shí)間膨脹(或鐘慢)S系：(用固定在S系中的時(shí)鐘來量度)S 系：(用固定在S系中的時(shí)鐘來量度) 設(shè)兩事件發(fā)生在S系中的同一地點(diǎn)，但不同時(shí)刻，即9(同地) 也就是說：相對(duì)事件發(fā)生地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的觀察者測(cè)出的時(shí)間比相對(duì)事件發(fā)生地點(diǎn)靜止的觀察者測(cè)出的時(shí)間(稱為固有時(shí)間或原時(shí))要長一些(時(shí)間膨脹)。 或者說：運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘走得慢些(鐘慢)。 時(shí)間

3、膨脹(鐘慢)是相對(duì)性效應(yīng)，與鐘表的具體運(yùn)轉(zhuǎn)無關(guān)。10 3.同時(shí)的相對(duì)性 設(shè)A、B兩事件同時(shí)發(fā)生在S系的不同地點(diǎn), 即S : 可見，在S系看來同時(shí)發(fā)生的事件，在S系看來就不是同時(shí)發(fā)生的。所以同時(shí)性是相對(duì)的。 既然同時(shí)性是相對(duì)的，那么早與晚的時(shí)間順序是否也是相對(duì)的呢？即一個(gè)參考系早發(fā)生的事件，在另一個(gè)參考系看來會(huì)晚發(fā)生呢？ 是可能的。但具有因果關(guān)系的事件的時(shí)序是不會(huì)顛倒的。11小結(jié) 時(shí)空與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)是相互聯(lián)系的; 空間距 離、時(shí)間間隔、同時(shí)性也是相對(duì)的，它們隨物體與觀察者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而改變。 這就是狹義相對(duì)論的時(shí)空觀。(同地) (同時(shí)) 12 例題6.4.1 試證明： （1）如果兩個(gè)事件在某慣性系中是發(fā)生在同一地點(diǎn)，則對(duì)一切慣性系來說，該慣性系中測(cè)得的兩事件的時(shí)間間隔最短。 （2）如果兩個(gè)事件在某慣性系中是同時(shí)發(fā)生的，則對(duì)一切慣性系來說，該慣性系中測(cè)得的兩事件的空間距離最短。證：（2）（1）13 解 能否用長度收縮公式？ 可以，由于K系中兩事件是同時(shí)發(fā)生的。解得: u=0.6cK ：K ：或 例題6.4.2 兩