狭义相对论的基本原理洛伦兹变换新

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1、15-2狭义相对论的基本原理洛仑兹变换式第十五章相对论一.爱因斯坦的狭义相对论的基本原理1）相对性原理：物理定律在所有的惯性系中都具有相同的表达形式.相对性原理是自然界的普遍规律.物理定律与惯性系的选择无关，所有的惯性系都是等价的，即绝对静止参考系（“以太”）不存在。2）光速不变原理：在所有的惯性系中，真空中的光速恒为cc，与光源或观察者的运动无关。关健词：相对性和不变性.15-2狭义相对论的基本原理洛仑兹变换式第十五章相对论强调关键概念：相对性和不变性.伽利略变换与光速不变假设不相符.以相对性原理否定了绝对参考系的存在.这两条原理非常简明，但意义深

2、远。它们是狭义相对论的基础，其正确性要由它们所导出的结果和实验事实来判定。二.洛伦兹变换式yy'Px,(yzt),,s's*x,'(yzt)',','v设：tt'0时，o,o'重合;事件P的时空坐标x'oo'x如图所示.zz'15-2狭义相对论的基本原理洛仑兹变换式第十五章相对论正变换SS’逆变换S’Sxvtxt''vx'(xvt)x('xtv')2211y'yyy'z'zzz'vvtxtx''2vc2vt'c(tx)tt('x')222c21c1时空坐标位置对vc调，负号变正

3、号211通向相对论的通关密语相对论的数学因子15-2狭义相对论的基本原理洛仑兹变换式第十五章相对论yy'Px,(yzt),,光速在任何惯性s's*x,'(yzt)',','v系中均为同一常量，x'利用它将时空统一起oo'xzz'来。说明：洛仑兹变换是同一事件在相对做匀速直线运动的两惯性系中的时空坐标的对应情况，并且t=t’时，O和O’重合，且S’相对S系沿x轴正向以速度v运动。15-2狭义相对论的基本原理洛仑兹变换式第十五章相对论洛伦兹变换特点1）xt','与x,t成线性关系，但比例系数12）时空不独立，t和x变换相互交叉3）vc时

4、，洛伦兹变换伽利略变换意义：基本的物理定律、包括电磁学和量子力学的基本定律都在洛伦兹变换下保持不变.这种不变显示出物理定律对匀速直线运动的对称性——相对论对称性.15-2狭义相对论的基本原理洛仑兹变换式第十五章相对论例1甲乙两人所乘的飞行器沿x轴作相对运动，甲测得两事件的时空坐标为44xm610,yz0,110ts111144xm1210,yz0,ts2102222如果乙测得两事件同时发生于t’时刻，问：（1）乙对甲的运动速度是多少？（2）乙所测两事件的空间间隔是多少？vtx2c解：（1）由洛仑兹变换t'21vvt

5、xtx112222有tt',cc'12221115-2狭义相对论的基本原理洛仑兹变换式第十五章相对论vtx2c两式相减有t'21vtx2cttt'','01221解得0.5cxtv4（2）同理可得xm'5.21021261p.15-2选择题