【教学课件】第一章狭义相对论.ppt

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1、第一章第一章 狹義相對論狹義相對論Galilean相對性vZZXXYYInvariantNot invariantClassic MechanicsE.M.wavesGalilean transferMichelson-Morley實驗 (1887年)愛因斯坦狹義相對論之假說 1.物理法則在所有慣性座標系中均等價。2.在慣性座標系中，所有相互作用之極限速率為一 有限定值C。光為等速光為等速The Lorentz transformationvw i t h相對論運動學長度減縮時間延緩Velocity transformation 速度轉換Ifand,thenThese relations sh

2、ow how the -factor of a moving particle transforms.Acceleration transformation 加速度的轉換，withand,at time,i.e.putproper acceleration of P asintegratechoosing(is recognized as its proper length)ctxX=1X=2X=3X=4Minkowski空間(四維時空 ct,x,y,z)(x0,x1,x2,x3)令事件 1.2 間之“區間”Space-Time Physics 時空物理類時(time like)類空(spac

3、e like)在 K系統中兩事件在同一地點發生Space likeAbsolutely separatedTime likeAbsolute pastAbsolute futuretx令四維張量(張量之定義)(線元素)(度規張量)(with )範例四維速度、四維加速度原時不變量由 即可定出不變量之值原加速度In the rest fram相對論動力學四維動量靜止質量動量守恆碰撞前後粒子碰撞前(後)取+(-)動能質能關係不變量當中四維力電動力學的四維形式Maxwells方程組的封閉性 （1）（3）（3）物理量13333316歐姆定律（3）（3）鐵磁（3）電介質構造方程場方程積分型式及邊界條件微分方程積分型式邊界條件（Amperes law）（Faradays law；S fixed）（Gausss law）（nonexistence of monopole）E1,B1D1,H1nvcE2,B2D2,H2向量場及純量場無法觀測到如何去耦合?規範轉換.Lorentz 規範在 Lorentz 轉換下不變Column 規範0當中(無源電流)(非旋電流)Lorentz規範Column規範電磁場張量定義(二階反稱張量)電荷守恆