1、同學(xué)們好！,第2頁 共28頁,狹義相對論的基本原理,洛侖茲變換,上講主要內(nèi)容,第3頁 共28頁,不同慣性系中觀察者時空觀念的關(guān)聯(lián),注意：,第4頁 共28頁,同時的相對性,第5頁 共28頁,二、時間量度的相對性(時間膨脹),第6頁 共28頁,該兩事件為異地事件，需用兩只鐘測出其時間間隔：非原時,第7頁 共28頁,第8頁 共28頁, 在一切時間測量中，原時最短。從相對事件發(fā)生地運(yùn)動的參考系中測量出的時間總比原時長(時間膨脹)。 每個參考系中的觀測者都會認(rèn)為相對自己運(yùn)動的鐘比 自己的鐘走得慢(動鐘變慢)。,思考：若信號系統(tǒng)相對于站臺靜止，結(jié)果如何？,結(jié)論：時間間隔的測量是相對的,與慣性系的選擇有關(guān);

2、,第9頁 共28頁,原時：在相對事件發(fā)生地靜止的參考系中，用同一個鐘測定的兩個同地事件之間的時間間隔0,若在相對事件發(fā)生地運(yùn)動的參考系中，該兩事件必為異地事件，需用兩只鐘測出其時間間隔 ,則：, = 0,第10頁 共28頁,靜系中同地事件的時間間隔為原時，,動系中異地事件的時間間隔非原時。,由洛侖茲變換可直接得出時間膨脹：,第11頁 共28頁,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,1) 子衰變：,宇宙射線和大氣相互作用時能產(chǎn)生 介子衰變，在大氣上層放出子。這些 子的速度約為0.998c，如果在實(shí)驗(yàn)中測得靜止子的壽命為2.210-6 s，試問: 在8000 m 高空由 介子衰變放出的子能否飛到地面？,按照相對論理論，應(yīng)該如

3、何計算？,第12頁 共28頁,按照相對論理論，地面參考系測得的 子的壽命應(yīng)為：,第13頁 共28頁,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,2) 飛機(jī)載銫原子鐘環(huán)球航行,1971年： 地球赤道地面鐘： A 地球赤道上空約一萬米處鐘 向東飛行： B 向西飛行： C,A，B，C對太陽參考系均向東：,第14頁 共28頁,第15頁 共28頁,例.半人馬座星是距離太陽系最近的恒星，它距離地球4.31016m，設(shè)有一宇宙飛船自地球飛到半人馬 星，若宇宙飛船相對地球的速度為0.999c，按地球上的時鐘計算要用多少年時間？如以飛船上的時鐘計算，所需時間又為多少年？,地球系：非原時；飛船系：原時,思考：哪個時間為原時？,第16頁 共28頁,

4、三、空間量度的相對性(動尺縮短),第17頁 共28頁,第18頁 共28頁,結(jié)論：空間間隔的測量是相對的，物體的長度與慣性系的選擇有關(guān)；在一切長度測量中原長最長。在其他慣性系中測量相對其運(yùn)動的尺，總得到比原長小的結(jié)果動尺縮短。,注意： 尺縮效應(yīng)只在相對運(yùn)動方向上發(fā)生。 尺縮效應(yīng)不是視覺效應(yīng)。,第19頁 共28頁,動尺縮短是測量結(jié)果，并非高速運(yùn)動物體的視覺效應(yīng),第20頁 共28頁,第21頁 共28頁,參閱趙凱華新概念物理教程 . 力學(xué)410頁,第22頁 共28頁,第23頁 共28頁,第24頁 共28頁,例1. 一根米尺靜止放置在S 系中，與O x 軸成30角。 已知S系平行于S系的Ox軸正向勻速運(yùn)動，如果在S系中 測得米尺與Ox軸成45角，問: (1) S 系相對于 S 的運(yùn)動速度u為多大？ (2) S系中測得米尺的長度是多少？,第25頁 共28頁,于是,得,第26頁 共28頁,思考：哪個長度為原長？,第27頁 共28頁,例3. 在慣性系S 中，有兩個事件同時發(fā)生在 x 軸上相距1000m的兩點(diǎn)，而在另一慣性系S (沿x 軸方向相對于S系運(yùn)動)中測得這兩個事件發(fā)生的地點(diǎn)相距2000m。求在S 系中測這兩個事件的時間間隔。,由題意：,可得：,第28頁 共28頁,揭示出時間、空間彼此關(guān)聯(lián)，形成四維時空概念： 不是“時間+空間”，而是“時間空間”統(tǒng)一體。,不同慣性系中的