2021-2022学年高二物理竞赛课件：狭义相对论速度变换(洛仑兹速度变换).pptx

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1、狭义相对论速度变换狭义相对论速度变换(洛仑洛仑兹速度变换兹速度变换)洛仑兹坐标洛仑兹坐标变换是基础变换是基础在两系中在两系中由洛仑兹由洛仑兹坐标变换坐标变换上面两式之比上面两式之比 狭义相对论速度变换狭义相对论速度变换(洛仑兹速度变换洛仑兹速度变换)洛仑兹变换洛仑兹变换坐标变换式坐标变换式正变换正变换令令则则正变换正变换逆变换逆变换 -时间的测量与参照系有关。时间的测量与参照系有关。时间时间测量、测量、空间空间测量都是测量都是相对的相对的。1）与与有关有关-时间与空间测量密不可分时间与空间测量密不可分伽利略变换是伽利略变换是洛仑兹洛仑兹变换在低速下的极限变换在低速下的极限2）由洛仑兹变换知由洛

2、仑兹变换知由上两式得由上两式得同样得同样得洛仑兹速度变换式洛仑兹速度变换式逆变换逆变换正变换正变换 例例 已知已知:S:S系中系中,两事件两事件 t=0,x=1 m S S 系中系中,x =2 m求求:S S 系中系中,t =?解：解：由洛仑兹变换得：由洛仑兹变换得：得得时间时间测量、测量、空间空间测量都是测量都是相对的相对的与参照系有关与参照系有关例例 设想一设想一飞船飞船以以 0.80c 的速度在地球上空飞行，如果的速度在地球上空飞行，如果 这时从这时从飞船上飞船上沿速度方向发射一物体，物体相对飞船沿速度方向发射一物体，物体相对飞船 的速度为的速度为0.90c，问：从地面上看，物体的速度多

3、大？问：从地面上看，物体的速度多大？解：解：选飞船参考系为选飞船参考系为S系系地面参考系为地面参考系为S系，有：系，有：按伽利略速度变换按伽利略速度变换:不合理不合理！例例.在在地地面面上上测测有有两两个个飞飞船船A A、B B分分别别以以-0.6c-0.6c和和0.6C0.6C沿沿相相反反方方向向飞飞行行,如如图图所所示示.求求飞飞船船B B相相对于飞船对于飞船A A的速度为多少的速度为多少?x xo oy yBA以地面为以地面为S S系系,飞船飞船A A为为S S 系系B B相对于相对于A A（S S 系）系）的速度为的速度为按伽利略速度变换按伽利略速度变换:不合理不合理！解解:同时性的相

4、对性同时性的相对性 (relativity of simultaneousness)实验：实验：在在S系系 中静止放置两个接收中静止放置两个接收器器A、B，中间放一闪光，中间放一闪光光源光源M。M 发出一闪光。发出一闪光。分析分析S、S系中观察两接受系中观察两接受器接受闪光的情况。器接受闪光的情况。事件事件1 1接收到闪光接收到闪光事件事件2 2接收到闪光接收到闪光13同时接收到同时接收到光信号光信号事件事件1 1、事件、事件2 2同时同时发生发生处闪光后处闪光后A 比比B早收到光早收到光A 迎上光线，迎上光线，B 逃离光线逃离光线事件事件1 1、事件、事件2 2不同时不同时发生发生 事件事件1 1先发生先发生结论：结论：同时性是同时性是相对的相对的A 、B随随 S运动运动3）当速度）当速度u远远小于远远小于 c 时，时，两个惯性系得到相同结果两个惯性系得到相同结果如装置固定在如装置固定在S系中系中S系中系中：两事件：两事件同时同时发生发生S系系中：两事件中：两事件不同时不同时发生发生1）是光速不变原理的直接结果是光速不变原理的直接结果2）是是相对相对效应效应讨论讨论由由洛仑兹变换洛仑兹变换看同时性的相对性？看同时性的相对性？