高二物理竞赛狭义相对论基本原理 洛仑兹变换课件.ppt

爱因斯坦的狭义相对论基本原理(1)相对性原理 所有物理规律在一切惯性系中都具有形式相同所有惯性系都是平权的，在它们之中所有物理规律都一样）(2)光速不变原理 在一切惯性系中，光在真空中的速率恒为c ，与光源的运动状态无关6.3 狭义相对论基本原理、洛仑兹变换6.3.1 狭义相对论的两条基本原理(2)光速不变与伽利略变换与伽利略的速度相加原理针锋相对(3) 观念上的变革牛顿力学时间标度长度标度质量的测量与参考系无关速度与参考系有关(相对性)狭义相对论力学长度 时间 质量与参考系有关(相对性)光速不变(1) Einstein 的相对性理论 是 Newton理论的发展讨论：一切物理规律力学规律6.3.2 洛仑兹变换式y y sSo o x xut xxpzZ时空变换关系正变换逆变换6.3.3 洛仑兹变换的导出寻找重合两个参考系中相应的坐标值之间的关系有y y sSo o x xut xxpzZ原点重合时，从原点发出一个光脉冲，其空间坐标为：对 系：对 系：由光速不变原理：相乘对于洛仑兹变换的说明：(1)在狭义相对论中，洛仑兹变换占据中心地位；(2)洛仑兹变换是同一事件在不同惯性系中两组时空坐标之间的变换方程；(3)各个惯性系中的时间、空间量度的基准必须一致；(4)相对论将时间和空间，及它们与物质的运动不可分割地联系起来了。

5)时间和空间的坐标都是实数，变换式中 不应该出现虚数(6)洛仑兹变换与伽利略变换本质不同，但是在低速和宏观世界范围内洛仑兹变换可以还原为伽利略变换伽利略变换讨论1、在洛伦兹变换中时间和空间密切相关，它们不再是相互独立的2. uc 变换无意义速度有极限例1：一短跑选手，在地球上以10s的时间跑完100m，在飞行速率为0.98c的飞船中观测者看来，这个选手跑了多长时间和多长距离（设飞船沿跑道的竞跑方向飞行）？解：设地面为S系，飞船为S系例2：在惯性系S中，相距x=5106m的两个地方发生两个事件，时间间隔t=10-2s；而在相对于S系沿x轴正向匀速运动的S系中观测到这两事件却 是同时发生的，试求：S系中发生这两事件的地点间的距离x解：设S系相对于S系的速度大小为u6.3.4 洛仑兹速度变换式由洛仑兹变换知洛仑兹速度变换式逆变换正变换一维洛仑兹速度变换式。