1、相對(duì)論,基本內(nèi)容,1、力學(xué)相對(duì)性原理、伽利略變換；狹義相對(duì)論產(chǎn)生根源、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和歷史條件；狹義相對(duì)論的基本原理、洛侖茲變換。 2、狹義相對(duì)論時(shí)空觀：同時(shí)的相對(duì)性、長(zhǎng)度收縮、時(shí)間延緩、因果律。 3、狹義相對(duì)論質(zhì)速關(guān)系、相對(duì)論動(dòng)力學(xué)基本方程、相對(duì)論動(dòng)能、靜能總能和質(zhì)能關(guān)系、能量和動(dòng)量的關(guān)系。,內(nèi)容提要,一、絕對(duì)時(shí)空觀和伽利略變換,時(shí)間和空間都是絕對(duì)的，與物質(zhì)的存在和運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。 牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀,同時(shí)性、時(shí)間間隔和空間距離都是絕對(duì)的，與參考系的選擇無(wú)關(guān)。而且，時(shí)間和空間是彼此獨(dú)立的、互不相關(guān)的，并且獨(dú)立于物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)之外。,即,可見(jiàn)，同一質(zhì)點(diǎn)對(duì)不同的慣性系有相同的加速度。,二、力學(xué)相對(duì)性原理,牛頓力學(xué)

2、的一切規(guī)律在伽利略變換下其形式保持不變，或者說(shuō)力學(xué)規(guī)律對(duì)于一切慣性參考系都是等價(jià)的。,力學(xué)相對(duì)性原理的更重要之處在于，慣性系對(duì)力學(xué)實(shí)驗(yàn)是平權(quán)的。,三、狹義相對(duì)論的基本原理,1）愛(ài)因斯坦相對(duì)性原理：物理定律在所有的慣性系中都具有相同的表達(dá)形式 .,2）光速不變?cè)恚?真空中的光速是常量，它與光源或觀察者的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，即不依賴(lài)于慣性系的選擇.,四、洛倫茲變換,1、同時(shí)的相對(duì)性,五、狹義相對(duì)論時(shí)空觀,沿兩個(gè)慣性系運(yùn)動(dòng)方向，不同地點(diǎn)發(fā)生的兩個(gè)事件，在其中一個(gè)慣性系中是同時(shí)的， 在另一慣性系中觀察則不同時(shí)，所以同時(shí)具有相對(duì)意義；只有在同一地點(diǎn)， 同一時(shí)刻發(fā)生的兩個(gè)事件，在其他慣性系中觀察也是同時(shí)的 .,2

3、、長(zhǎng)度的收縮（運(yùn)動(dòng)物體在運(yùn)動(dòng)方向上長(zhǎng)度收縮）,在 系中測(cè)量,3、時(shí)間的延緩,固有時(shí)間 ：同一地點(diǎn)發(fā)生的兩事件的時(shí)間間隔 .,時(shí)間延緩 ：運(yùn)動(dòng)的鐘走得慢 .,固有時(shí)間,4、因果律,有因果關(guān)系的事件，它們的因果關(guān)系即事件發(fā)生的先后次序（時(shí)序），不會(huì)因?yàn)閰⒖枷蹈淖兌嵉?，這就是因果律。,同時(shí)的絕對(duì)性,同時(shí)的相對(duì)性,時(shí)間間隔的絕對(duì)性,運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘變慢,空間距離的絕對(duì)性,運(yùn)動(dòng)的尺子變短,質(zhì)量不變,質(zhì)量隨速度的增大而增大,時(shí)間和空間彼此獨(dú)立、互不關(guān)聯(lián)，且不受物質(zhì)或運(yùn)動(dòng)的影響。,時(shí)間和空間相互關(guān)聯(lián)，質(zhì)量隨物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變而改變。,解：,固有時(shí)間,例 在慣性系S中，有兩事件發(fā)生于同一地點(diǎn)，且第二事件比第一事

4、件晚發(fā)生 秒鐘，而在另一慣性系S中，觀測(cè)第二事件比第一事件晚發(fā)生 秒鐘，那么在S中發(fā)生兩事件的地點(diǎn)之間的距離是 。,例 S 系中的觀察者有一根米尺固定在 x 軸上，其兩端各裝一手槍。在S系中的x軸上固定另一根長(zhǎng)尺，當(dāng)后者從前者旁邊經(jīng)過(guò)時(shí)， S 系中的觀察者同時(shí)扳動(dòng)兩手槍?zhuān)棺訌椩赟系中的尺上打出兩個(gè)記號(hào)。試問(wèn)在S系中這兩個(gè)記號(hào)之間的距離是小于、等于、還是大于1 m ?,S,S,解：,1）相對(duì)論動(dòng)量,當(dāng) 時(shí),1、動(dòng)量與速度的關(guān)系,2）相對(duì)論質(zhì)量,靜質(zhì)量 ：物體相對(duì)于慣性系靜止時(shí)的質(zhì)量 .,在不同慣性系中大小不同 .,當(dāng) 時(shí),六、相對(duì)論質(zhì)量和相對(duì)論動(dòng)量,2、相對(duì)論動(dòng)力學(xué)的基本方程,相對(duì)論動(dòng)量守恒定律,當(dāng) 時(shí)， 急劇增加 , 而 ，所以光速 C 為物體的極限速度.,當(dāng) 時(shí),七、相對(duì)論中的能量,靜能：物體靜止時(shí)所具有的能量,相對(duì)論動(dòng)能:,相對(duì)論質(zhì)能關(guān)系,如果一個(gè)物體或物體系統(tǒng)的能量有 的變化，則無(wú)論能量的形式如何，其質(zhì)量必有相應(yīng)的改變，其值為 ，由 可知，,質(zhì)能守恒定律 在