湖北省荆州市沙市第五中学高中物理 15.4广义相对论简介课件 新人教选修34.ppt
《湖北省荆州市沙市第五中学高中物理 15.4广义相对论简介课件 新人教选修34.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《湖北省荆州市沙市第五中学高中物理 15.4广义相对论简介课件 新人教选修34.ppt(19页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第十五章第十五章 相对论简介相对论简介第四节第四节 广义相对论简介广义相对论简介2021/8/8 星期日1复复 习习一、狭义相对论的两点假设:一、狭义相对论的两点假设:1、狭义相对性原理、狭义相对性原理 在不同的惯性参考系,一切物理规律都是在不同的惯性参考系,一切物理规律都是相同的相同的2、光速不变原理、光速不变原理 真空中的光速在不同的惯性参考系中是相真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的,光速与光源、观察者间的相对运动没有同的,光速与光源、观察者间的相对运动没有关系。关系。2021/8/8 星期日2二、由狭义相对论推出的几个结论二、由狭义相对论推出的几个结论1 1、“同时同时”的相对性的
2、相对性2 2、动尺变短、动尺变短3 3、动钟变慢、动钟变慢4 4、速度变换公式、速度变换公式2021/8/8 星期日35 5、相对论质量、相对论质量6 6、质能方程、质能方程2021/8/8 星期日4阅读思考题阅读思考题1 1、狭义相对论遇到哪两个无法解决的问题?、狭义相对论遇到哪两个无法解决的问题?2 2、广义相对论的两个基本原理是什么?、广义相对论的两个基本原理是什么?与狭义相对论的两个假设有什么不同?与狭义相对论的两个假设有什么不同?3 3、根据广义相对论的两个基本原理可以导出、根据广义相对论的两个基本原理可以导出那些重要结论?那些重要结论?2021/8/8 星期日5一、超越狭义相对论的
3、思考一、超越狭义相对论的思考 爱因斯坦思考狭义相对论无法解决的两个问题:1、引力问题 万有引力定律无法纳入狭义相对论的理论框架;2、非惯性系问题,狭义相对论只适用于惯性系,为什么惯性系具有这样的地位?狭义相对论无法解释 2021/8/8 星期日6二、广义相对性原理和等效原理二、广义相对性原理和等效原理1 1、广义相对性原理:、广义相对性原理:在任何参考系中,物理规律都是相同的。在任何参考系中,物理规律都是相同的。伽利略相对性原理伽利略相对性原理 力学规律在任何惯性系都是相同的力学规律在任何惯性系都是相同的爱因斯坦狭义相对性原理爱因斯坦狭义相对性原理(1905年年)在不同的惯性参考系中,一切物理
4、规律都有是相同的;在不同的惯性参考系中,一切物理规律都有是相同的;爱因斯坦广义相对论原理(爱因斯坦广义相对论原理(1916年)年)在任何参考系中在任何参考系中(包括非惯系)所有的物理规律都是相同的,称为包括非惯系)所有的物理规律都是相同的,称为广义相对性原理。广义相对性原理。逻逻辑辑形形式式逐逐渐渐简简约约2021/8/8 星期日72 2、等效原理:、等效原理:一个均匀的引力场与一个做匀加速运一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价。动的参考系等价。2021/8/8 星期日8 如果飞船做匀加速运动,在光向右传播的如果飞船做匀加速运动,在光向右传播的同时,飞的速度也在不断增大,因此船上观察
5、同时,飞的速度也在不断增大,因此船上观察者记录下的光的径迹是一条抛物线。者记录下的光的径迹是一条抛物线。三、广义相对论的几个结论三、广义相对论的几个结论1 1、物质的引力使光线发生弯曲、物质的引力使光线发生弯曲 如果飞船做匀速直线运动,船上观察者记如果飞船做匀速直线运动,船上观察者记录下的光的径迹是一条直线(虚线)录下的光的径迹是一条直线(虚线)飞船外观察者看到这束光飞船外观察者看到这束光是直线传播的(水平向右)是直线传播的(水平向右)2021/8/8 星期日9通常物体的引力场都太弱,通常物体的引力场都太弱,通常物体的引力场都太弱,通常物体的引力场都太弱,20202020世纪只能观测到太阳世纪
6、只能观测到太阳世纪只能观测到太阳世纪只能观测到太阳引力场引起的光线弯曲引力场引起的光线弯曲引力场引起的光线弯曲引力场引起的光线弯曲太阳太阳太阳太阳由于太阳引力由于太阳引力由于太阳引力由于太阳引力场的作用,我们有场的作用,我们有场的作用,我们有场的作用,我们有可能观测到太阳后可能观测到太阳后可能观测到太阳后可能观测到太阳后面的恒星,最好的面的恒星,最好的面的恒星,最好的面的恒星,最好的观测时间是发生日观测时间是发生日观测时间是发生日观测时间是发生日全食的时候全食的时候全食的时候全食的时候1919191919191919年年年年5 5 5 5月月月月29292929日,发生日全食,英国考察队分赴几
7、内亚湾日,发生日全食,英国考察队分赴几内亚湾日,发生日全食,英国考察队分赴几内亚湾日,发生日全食,英国考察队分赴几内亚湾和巴西进行观测,证实了爱因斯坦的预言,这是对广义相对论和巴西进行观测,证实了爱因斯坦的预言,这是对广义相对论和巴西进行观测,证实了爱因斯坦的预言,这是对广义相对论和巴西进行观测,证实了爱因斯坦的预言,这是对广义相对论的最早证实的最早证实的最早证实的最早证实2021/8/8 星期日10透镜效应透镜效应 星球的强引力场能使背后传来的光线汇聚,这星球的强引力场能使背后传来的光线汇聚,这星球的强引力场能使背后传来的光线汇聚,这星球的强引力场能使背后传来的光线汇聚,这种现象叫做引力透镜
8、效应种现象叫做引力透镜效应种现象叫做引力透镜效应种现象叫做引力透镜效应星体星体星体星体星体星体星体星体无无无无法法法法观观观观测测测测黑黑黑黑洞洞洞洞宇宙中很可能存在黑洞,宇宙中很可能存在黑洞,宇宙中很可能存在黑洞,宇宙中很可能存在黑洞,它不辐射电磁波,因此无法直它不辐射电磁波,因此无法直它不辐射电磁波,因此无法直它不辐射电磁波,因此无法直接观测,但是它的巨大质量和接观测,但是它的巨大质量和接观测,但是它的巨大质量和接观测,但是它的巨大质量和极小的体积使其附近产生极强极小的体积使其附近产生极强极小的体积使其附近产生极强极小的体积使其附近产生极强的引力场,引力透镜是探索黑的引力场,引力透镜是探索
9、黑的引力场,引力透镜是探索黑的引力场,引力透镜是探索黑洞的途径之一洞的途径之一洞的途径之一洞的途径之一2021/8/8 星期日112 2、引力场的存在使得空间不同位置的时间、引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别进程出现差别 对于高速转动的圆对于高速转动的圆对于高速转动的圆对于高速转动的圆盘,除了转动轴的位置外,盘,除了转动轴的位置外,盘,除了转动轴的位置外,盘,除了转动轴的位置外,各点都在做加速运动,越各点都在做加速运动,越各点都在做加速运动,越各点都在做加速运动,越是靠近边缘,加速度越大,是靠近边缘,加速度越大,是靠近边缘,加速度越大,是靠近边缘,加速度越大,方向指向盘心方向指向盘
10、心方向指向盘心方向指向盘心 地面上看到:越是靠近边缘,速度越大根据狭义相对论,地面上看到:越是靠近边缘,速度越大根据狭义相对论,地面上看到:越是靠近边缘,速度越大根据狭义相对论,地面上看到:越是靠近边缘,速度越大根据狭义相对论,靠近边缘部位的时间进程较慢靠近边缘部位的时间进程较慢靠近边缘部位的时间进程较慢靠近边缘部位的时间进程较慢 圆盘上的人认为:盘上存在引力场,方向由盘心指向边缘,圆盘上的人认为:盘上存在引力场,方向由盘心指向边缘,圆盘上的人认为:盘上存在引力场,方向由盘心指向边缘,圆盘上的人认为:盘上存在引力场,方向由盘心指向边缘,靠近边缘的位置引力势较低,得出:引力势较低的位置,时间进靠
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 湖北省荆州市沙市第五中学高中物理 15.4广义相对论简介课件 新人教选修34 湖北省 荆州市 沙市 第五 中学 高中物理 15.4 广义相对论 简介 课件 新人 选修 34
限制150内