5-2狭义相对论基本原理 洛仑兹坐标变换式

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1、§5-2狭义相对论基本原理洛仑兹坐标变换式1.狭义相对论的基本原理1)电磁场方程组不服从伽利略变换2)光速c是常量——不论从哪个参考系中测量迈克耳逊—莫雷（Michelson—Morleg）实验以伽利略变换为基础来观测地球上各个方上光速的差异。由于地球自转，据伽利略变换，地球上各个方向上光速是不同的，在随地球公转的干涉仪中应可观测到条纹的移动。迈克耳逊—莫雷实验没有观测到预期的条纹移动，称为零结果，说明光速不变。牛顿力学的困难爱因斯坦提出：（1）一切物理规律在任何惯性系中形式相同——相对性原理（2）光在真空中的速度与发射体的运动状态无关——光速不变原理1)爱因斯坦的理论是牛顿理论

2、的发展爱因斯坦相对论适用于一切物理规律。牛顿理论适用于力学规律。狭义相对论的基本原理狭义相对论的基本原理注意：2)光速不变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均与参考系无关狭义相对论力学长度、时间测量的相对性（与参照系有关）光速不变速度与参考系有关(相对性)时间标度长度标度质量的测量狭义相对论的基本原理2.洛仑兹坐标变换式的推导问题：寻找对同一客观事件两个参考系中相应的坐标值之间的关系重合，且在此发出闪光。经一段时间光传到P点（事件）在约定的系统中，坐标变换式正变换洛仑兹变换由客观事实是确定的：对应唯一的设根据上述四式，利用比较系数法，可确定系数洛仑兹变换推导：

3、狭义相对论牛顿力学有在u«c情况下由光速不变原理：洛仑兹变换令则正变换逆变换洛仑兹变换正变换讨论伽利略变换2)u«c,1变换无意义速度有极限时间与均有关，为时空坐标；洛仑兹变换例题5-1甲乙两人所乘飞行器沿X轴作相对运动。甲测得两个事件的时空坐标为x1=6104m，y1=z1=0，t1=210-4s；x2=12104m，y2=z2=0，t2=110-4s，若乙测得这两个事件同时发生于t’时刻，问：（1）乙对于甲的运动速度是多少？（2）乙所测得的两个事件的空间间隔是多少？洛仑兹变换解：（1）设乙对甲的运动速度为，由洛仑兹变换可知,乙所测得的这两个事件的时间间隔是按题意，

4、,代入已知数据，有洛仑兹变换由此解得乙对甲的速度为根据洛仑兹变换可知,乙所测得的两个事件的空间间隔是洛仑兹变换由此解得乙对甲的速度为根据洛仑兹变换可知,乙所测得的两个事件的空间间隔是洛仑兹变换