(本科）物理学第七版14-3狭义相对论的基本原理洛伦兹变换式.ppt

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1、课程主讲人：物理学第七版14-3 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式第十四章第十四章 相对论相对论14-3 14-3 狭义相对论的基本原理狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式洛伦兹变换式物理学第七版2爱因斯坦爱因斯坦 20世纪最伟大的物世纪最伟大的物理学家理学家, , 1905年、年、1915年先后创立狭义和广义年先后创立狭义和广义相对论相对论, , 1905年提出了年提出了光量子假设光量子假设, , 1921年获年获得诺贝尔物理学奖得诺贝尔物理学奖, ,还在还在量子理论方面有重要贡量子理论方面有重要贡献献 .（1879-1955）第十四章第十四章 相对论相对论14-3 14-3 狭义相对论的基

2、本原理狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式洛伦兹变换式物理学第七版3 真空中的光速是常量，沿各个方向都真空中的光速是常量，沿各个方向都等于等于c ，与光源或观测者的运动状态无关，与光源或观测者的运动状态无关.1 相对性原理相对性原理 物理定律在所有惯性系中都具有相物理定律在所有惯性系中都具有相同的表达形式，即所有惯性系对运动的同的表达形式，即所有惯性系对运动的描述都是等效的描述都是等效的.2 光速不变原理光速不变原理一狭义相对论的基本原理一狭义相对论的基本原理第十四章第十四章 相对论相对论14-3 14-3 狭义相对论的基本原理狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式洛伦兹变换式物理学第七版4 关键概

3、念：相对性和不变性关键概念：相对性和不变性 . 伽利略变换与伽利略变换与狭义相对论的基本原理狭义相对论的基本原理不符不符. 狭义相对论的基本原理狭义相对论的基本原理与实验事实与实验事实相符合相符合.这两条基本原理是狭义相对论的基础这两条基本原理是狭义相对论的基础.第十四章第十四章 相对论相对论14-3 14-3 狭义相对论的基本原理狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式洛伦兹变换式物理学第七版5二二 洛伦兹变换式洛伦兹变换式符合相对论理论的时空变换关系符合相对论理论的时空变换关系设设 时，时， 重合重合 ;事事件件 P 的时空坐的时空坐标如图所示标如图所示.0tt,O Oz z yx xyvOO

4、ss*) , , , (tzyx),(tzyxP第十四章第十四章 相对论相对论14-3 14-3 狭义相对论的基本原理狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式洛伦兹变换式物理学第七版62()1xtxxt vvy = yz = z222()1txcttxc vv1 洛伦兹坐标变换式洛伦兹坐标变换式cv 211 第十四章第十四章 相对论相对论14-3 14-3 狭义相对论的基本原理狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式洛伦兹变换式物理学第七版7)tx(xv yy zz )xct(t2v 正正变变换换)tx(x v yyzz)xct (t 2v 逆逆变变换换注注 意意 时时, 转换为伽利略变换式转换为伽利略变

5、换式. cv1 cv 第十四章第十四章 相对论相对论14-3 14-3 狭义相对论的基本原理狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式洛伦兹变换式物理学第七版82 洛伦兹速度变换式洛伦兹速度变换式正变换正变换xxxucuu21vv xzzucuu21v xyyucuu21v 第十四章第十四章 相对论相对论14-3 14-3 狭义相对论的基本原理狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式洛伦兹变换式物理学第七版9逆变换逆变换 xyyucuu21v xzzucuu21v xxxucuu 21vv第十四章第十四章 相对论相对论14-3 14-3 狭义相对论的基本原理狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式洛伦兹变换式物理

6、学第七版10讨论讨论ccccux 21vv光速不变光速不变如在如在S系中沿系中沿x方向发射一光信号方向发射一光信号, ,在在S系中观察系中观察: 光速在任何惯性光速在任何惯性系中均为同一常量，系中均为同一常量，利用它可将时间测量利用它可将时间测量与距离测量联系起来与距离测量联系起来.第十四章第十四章 相对论相对论物理学第七版本章目录本章目录11选择进入下一节选择进入下一节：14-0 14-0 教学基本要求教学基本要求14-1 14-1 伽利略变换式伽利略变换式 经典力学的绝对时空观经典力学的绝对时空观14-2 14-2 迈克耳孙迈克耳孙- -莫雷实验莫雷实验 否定了绝对参考系的否定了绝对参考系的存在存在14-3 14-3 狭义相对论的基本原理狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式洛伦兹变换式14-4 14-4 狭义相对论的时空观狭义相对论的时空观第十四章第十四章 相对论相对论物理学第七版本章目录本章目录12选择进入下一节选择进入下一节：14-6 14-6 相对论性动量和能量相对论性动量和能量* 14-7 14-7 等离子体与受控核聚变等离子体与受控核聚变* 14-5 14-5 光的多普勒效应光的多普勒效应* 14-8 14-8 广义相对论简介广义相对论简介