大学物理简明教程 上册 教学课件 ppt 作者 施卫 主编 第四章

第四章　狭义相对论第一节　伽利略变换和经典力学时空观第二节　狭义相对论基本原理　洛伦兹变换第三节　狭义相对论的时空观第四节　相对论动力学基础第一节　伽利略变换和经典力学时空观一、伽利略变换　经典力学时空观二、力学相对性原理一、伽利略变换　经典力学时空观图4-1　坐标变换二、力学相对性原理在一个惯性系内所做的任何力学实验都不能确定这一惯性系是静止状态，还是在作匀速直线运动状态。或者说力学规律对一切惯性系都是等价的。这就是力学的相对性原理，也称伽利略相对性原理，或经典相对性原理。第二节　狭义相对论基本原理　洛伦兹变换一、狭义相对论的两条基本原理二、洛伦兹变换三、洛伦兹速度变换一、狭义相对论的两条基本原理1)(狭义)相对性原理：在一切惯性系中物理规律都相同，或者说在一切惯性系中物理规律都具有相同的数学形式。2)光速不变原理：所有惯性系中测量到的真空中的光速沿各方向都等于c，与光源的运动状态无关。二、洛伦兹变换1)在狭义相对论中，洛伦兹变换占据中心地位。2)洛伦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)洛伦兹变换揭示了时间和空间与物质运动密不可分的联系。5)洛伦兹变换揭示了光速是一切物体运动速度的极限。6)洛伦兹变换是不同惯性系中时空坐标变换的普遍关系。三、洛伦兹速度变换三、洛伦兹速度变换第三节　狭义相对论的时空观一、“同时”的相对性二、时间膨胀三、长度收缩四、因果关系的绝对性一、“同时”的相对性图4-2　“同时”的相对性a)车上观察者测得光同时到达A和B　b)地面上观察者测得光先到达A和后到达B二、时间膨胀图4-3　时间膨胀a)事件A发生　b)事件B发生三、长度收缩图4-4　长度收缩效应四、因果关系的绝对性对于有因果关系的事件，它们的因果关系即事件发生的先后次序，不会因为参考系改变而颠倒。狭义相对论同样符合因果关系的要求。下面做一简要的说明。第四节　相对论动力学基础一、相对论质速关系二、相对论动力学的基本方程三、相对论动能四、质能关系式五、相对论能量和动量的关系一、相对论质速关系二、相对论动力学的基本方程三、相对论动能四、质能关系式五、相对论能量和动量的关系