狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式

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1、作业：指P142:三.1,三.2,三.4,三.5,三.6,三.7预习：马书：P300-315改错：（1）指导书：P142（三）4最后一句：将“产生地点离地面的高度”改成：“飞行的距离”。（2）指导书：P182（二）420改为4；P183（二）55/3改为3；P183（二）80.786c改为0.866c1相对论第十四章21905年，26岁的爱因斯坦发表了5篇著名论文：2.《分子大小的新测定》：推导出计算扩散速度的数学公式。3.《关于热的分子运动论所要求的静止液体中悬浮小粒子的运动》：提供了原子确实存在的证明。4.《论动体的电动力学》：提出时空关系新理论，被称为“狭义相对论”。5.

2、《物体的惯性是否决定其内能》：建立在狭义相对论基础上，该文表明质量和能量可互换，并推出被称为改变世界的方程式：E=mc2。1.《关于光的产生和转化的一个试探性观点》：提出光量子概念，并成功的解释了光电效应现象。3相对论由爱因斯坦（AlbertEinstein）创立，狭义相对论（SpecialRelativity）（1905）揭示了时间、空间与运动的关系。揭示了时间、空间与引力的关系。本章重点介绍狭义相对论的时空观。它包括了两大部分：广义相对论（GeneralRelativity）（1915-1916）4爱因斯坦（AlbertEinstein）（1879——1955）美籍德国人获

3、1921年诺贝尔物理奖5爱因斯坦20世纪最伟大的物理学家,1905年、1915年先后创立狭义和广义相对论,1905年提出了光量子假设,并因此于1922年获得1921年诺贝尔物理学奖,他还在量子理论方面有重要贡献.（1879-1955）6电磁波（包括光）在真空中各方向速率都为c。企图找到“绝对静止”参考系的思想实验：当时人们认为这只对“绝对静止”参考系(以太)才成立。按照伽利略变换的速度变换公式,有如下c+ullLc-uuuAB设u<

4、到了“零”结果！用各种企图保持绝对参考系的假说来解释该实验结果，均遭到失败。地球就是“绝对静止”的参考系？典型的假说有：发射说和以太拖曳说。发射说和以太拖曳说。8发射说：光速要叠加上光源的速度。c+u1地球u2u1m1m2双星cu2不能同时到达地球射说，双星观测否定了发即实际上观测不到双星位置的扭曲。应观察到双星位置的扭曲“以太”（ether）拖曳说：光在以太（绝对静止的参照系）中各向速度都是c，而以太又被地球拖着走。9实际观测正上方的星体，望远按以太拖曳说，光到地球附近要附加速度u，望远镜就不该倾斜了。ctu正上方的星体*c地面ut镜必须向地球公转方向倾斜一个小角

5、度，这叫“光行差”现象。101922年爱因斯坦访日在即席演讲中有一段话：“还在学生时代，我就在想这个问题了。当时，我知道迈克耳孙实验的奇怪结果。结论：如果我们承认迈克耳孙的零结果是事实，那么地球相对以太运动的想法就是错误的。是引导我走向狭义相对论的最早的想法。”我很快得出这即绝对静止的参考系——以太是不存在的！11爱因斯坦认为：在任何惯性系中光速都是各向为c，物质世界的规律应该是和谐统一的，麦克斯韦方程组应对所有惯性系成立。这样就自然地解释了迈克耳孙—莫雷实验的零结果。c+ullLc-uuuABcllLcuuAB×√实践是检验真理的唯一标准!——1978年5月11日《光明日报

6、》特约评论员文章的标题这个零结果否定了经典力学的伽利略变换。12只有忠实于事实，才能忠实于真理。——周恩来只有人们的社会实践，才是人们对于外界认识的真理性的标准。真理的标准只能是社会的实践。——毛泽东131905年爱因斯坦在《论动体的电动力学》1.物理规律对所有惯性系都是一样的。2.任何惯性系中，真空中光的速率都为c。若保持光速不变原理，这一规律称为光速不变原理。光速不变原理与伽利略变换是彼此矛盾的，就必须抛弃伽利略变换，也就是必须抛弃经典力学的绝对时空观。一文中提出如下两条基本原理：这后来被称为爱因斯坦相对性原理。141相对性原理——爱因斯坦相对性原理物理定律在所有惯性系中都

7、具有相同的表达形式.一　狭义相对论的基本原理相对性原理是力学相对性原理的推广.力学相对性原理：在任意两个相互作匀速直线运动的惯性系中,牛顿运动定律具有相同的形式.15真空中的光速是常量，沿各个方向都等于c，与光源或观测者的运动状态无关.2光速不变原理换言之，真空中任何惯性系中，光的速率都是c，与光源或观测者的运动状态无关。若承认光速不变原理，光速不变原理与伽利略变换是彼此矛盾的，就必须抛弃伽利略变换，也就是必须抛弃经典力学的绝对时空观。但它反映了客观事实。16关键概念：相对性和不变性.注意到