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一 同时的相对性,事件 1 :车厢后壁接收器接收到光信号. 事件 2 :车厢前壁接收器接收到光信号.,1,S 系 ( 地面参考系 ),设 S系中x1、x2两处发生两事件,时间间隔为 .问 S系中这两事件发生的时间间隔是多少?,2,系 (车厢参考系 ),在一个惯性系同时发生的两个事件,在另一个惯性系是否同时?,3,讨论,-不同时,-不同时,2,同地不同时,1,同时不同地,S系,S系,4,-同时,-不同时,讨论,S系,S系,5,结论 同时性具有相对意义,沿两个惯性系运动方向,不同地点发生的两个事件,在其中一个惯性系中是同时的,在另一惯性系中观察则不同时,所以同时具有相对意义;只有在同一地点,同一时刻发生的两个事件,在其他惯性系中观察也是同时的.,6,长度的测量和同时性概念密切相关,二 长度的收缩(动尺变短),棒沿 轴对 系静止放置,在系中同时测得两端坐标,7,则棒的固有长度为,固有长度:物体相对静止时所测得的长度 .(最长),问 在S系中测得棒有多长?,8,设 在S系中某时刻 t 同时测得棒两端坐标为x1、x2,则S系中测得棒长 l= x2 - x1, l与l0的关系为:,9,结论 长度具有相对意义,讨论,物体在运动方向上长度收缩.,10,例1 设想有一光子火箭, 相对于地球以速率 直线飞行,若以火箭为参考系测得火箭长度为 15 m ,问以地球为参考系,此火箭有多长 ?,11,解,固有长度,运动长度,12,例2 长为 1 m 的棒静止地放在 平面内,在 系的观察者测得此棒与 轴成 角,试问从 S 系的观察者来看,此棒的长度以及棒与 Ox 轴的夹角是多少?设 系相对 S 系的运动速度 .,解 在 系,13,在 S 系,14,三 时间的延缓(动钟变慢),15,发射光信号,接受光信号,时间间隔,系同一地点 B 发生两事件,16,在 S 系中观测两事件,17,固有时间 :同一地点发生的两事件的时间间隔 .,时间延缓 :运动的钟走得慢 .,18,3 时, .,1 时间延缓是一种相对效应 .,2 时间的流逝不是绝对的,运动将改变时间的进程.(例如新陈代谢、放射性的衰变、寿命等 ),19,狭义相对论的时空观(1) 两个事件在不同的惯性系看来,它们的空间关系是相对的,时间关系也是相对的,只有将空间和时间联系在一起才有意义.(2)时空不互相独立,而是不可分割的整体.(3)光速 C 是建立不同惯性系间时空变换的纽带.,20,例3 设想一光子火箭以 速率相对地球作直线运动 ,火箭上宇航员的计时器记录他观测星云用去 10 min , 则地球上的观察者测此事用去多少时间 ?,运动的钟似乎走慢了.,解 设火箭为 系、地球为 S 系,21,本章目录,14-0 教学基本要求,14-1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观,14-2 迈克耳孙-莫雷实验,14-3 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式,14-4 狭义相对论的时空观,选择进入下一节:,14-6 相对论性动量和能量,END,22,
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