理论基础相对论量子力学ppt课件

一、伽利略变换一、伽利略变换xyz0Kut x y z 0KuPyy zz tt utxx utxx yy zz tt uvvxxyyvv zzvv xxaa yyaa zzaa aa FFyy zz tt utxx船走吗船走吗?212212212)()()(zzyyxxr212212212)()()(zzyyxxr)()(1212utxutxxx12xx rutxxyy zz ttFFtt 甲乙clt)(vcltttcvcc旧时观念：旧时观念：G以太系以太系ucuc22uc S22uc ucuc S22uc 22uc u04.0N4.0N0N(2)光速不变原理：在一切惯性系中，真光速不变原理：在一切惯性系中，真空中的光传播的速率都等于空中的光传播的速率都等于c三、洛仑兹变换三、洛仑兹变换xyz0 x y z 0uxyz0 x y z 0u22222tczyx22222tczyx yy zz)1(taxax1211taxat22210 x01211taxa1112aadtdx0 xtax12tat22xyz0 x y z 0uu2211aautaxax1111taxat1121)2(221111cua222211cucua2212aadtdxu-0对对K系的速度系的速度1112aautaxax1211taxat2221tax12tat22221cuutxxyy zz 2221cuxcutt221cuutxx yy zz 2221cuxcutt讨论：讨论：221cu1utxxtt 221cuutxx2221cuxcutt 四、相对论的速度变换四、相对论的速度变换221cuudtdxdx2221cucudxdtdtdtdxvx2cudxdtudtdx21cuvuvxxdydy dzdz 221cuutxx2221cucuxttdtdzvz22211cuvcuvxzdtdyvy2221cudxdtcudy22211cuvcuvxydydy dzdz 2221cucudxdtdtKuKx1P2P0y0z2211cuutxxP221cuuc22211cucuxttP2211cucu313c3c310t38tcx2cx310 xK xKBum/s107.28um/s109.28xvAxv21cuvuvvxxxm/s1099.28281688)103(107.29.21107.2109.2xK xKBuAxv21cuvuvvxxxxy0K1x120 xxLu2x x y 0K12xxL21tt t120 xxL22122211cuutxcuutx22121cuxx221cuL2201cuLL0L 讨论：讨论：(1)(1)长度丈量值与被测物体相对于观测者长度丈量值与被测物体相对于观测者的运动有关，相对静止时最长的运动有关，相对静止时最长2201cuLL030ylxlm1l030cosllx030sinllyxyzK y x zu lK045cosllx045sinlly0030sin45sinll0045sin30sinlm707.0 xyz y x zu030 lylxll221cullxx2200130cos45coscul20030cos45cos1lcuc817.0 二、时间膨胀二、时间膨胀xy0K0 x10,tx20,tx120tt xy0K0 xu x y 0K12tt 222012220211cucuxtcucuxt2201cu0 讨论：讨论：b x y 0Kcbt22201cu221cuttclt222)2(2tubcbtuull x y 0Kuxy0Kb x y 0Kcbt2xKxv xKu21cuvuvvxxx6.08.016.08.0ccc946.0 xKu221cutt26.015s4三、三、“同时的相对同时的相对性性设在设在K K系系x1x1、x2x2处同处同时发生两件事件时发生两件事件u x y 0Kxy0K1x2x12ttt0222112222211cucuxtcucuxt12ttt222211/)(cucuxx0 xy0K1x2xu x y 0K222211/)(cucuxxt012tt 讨论：讨论：(1)(1)一惯性系中同时而不同地点发生的事一惯性系中同时而不同地点发生的事件，在另一惯性系不是同时发生件，在另一惯性系不是同时发生(3)事件的因果顺序是绝对的事件的因果顺序是绝对的2221cuxcutt2221)1(cucuvtcu cv 而而 ttm4 xm5x0t221cutuxx22145cucu6.02221cuxcut22146.0cucs108uuxyK x yKuABA：2211cuuuv2212cuu)(1vmB：2221cuuuv00m0CvuvC)(uMxyK x yKuC)()(10uMvmmuuMvvm)()(11)()(1011vmmvvmu22112cuuv02v22112cuuv022122cuvcu22112121cvvcvcu)()(1011vmmvvm)11()()(221212101cvvcvmmvm221011)(cvmvm)()(1011vmmvvmu2201)(cvmvm(1)vc时：时：)(vm0m(2)v c时：时：)(vma0vmp2201cvvmdtvmdF)()1(220cvvmdtddtdmvdtvdm 三、相对论能量三、相对论能量FSdSdFdEkdtvF)(dtFv)(vmdvvkvmdvE0)()1(0220vcvvmdvudvvuvduvkcvvdvmvcvvvmE0220022011202220222011cmcvcmcvvm2022201cmcvcm202cmmc 200cmE kEcv32642531423121111xxxx202cmmcEk)111(2220cvcm 1)(83)(211 4220cvcvcm2021vm2mcEkEE 02423121111xxx)111(2220cvcmEk2mcE 2mcEJ10916J106.472.能量与动量的关系能量与动量的关系22201cvcmE2201cvvmp224202cpcmE2220cpEpc0EE五、光子五、光子2201cvmm2cEm cEp chh2ch224202cpcmE2200001cvvmp204.014.0cmcm044.002vv c8.022011cvvmpcm033.144.033.101pp32201cvvmp010pp cm04.4cv975.04.0975.00vv87.2Mmm0MVmv 2201cvmm208.01m6.00mmmM0038mMmvV c5.02201cVMM205.0138m031.2m