西安科技大学：《大学物理》课程教学资源（PPT课件）第五章 狭义相对论基础

狱物理 理论基础：相对论， 量子力 学 相对论B

理论基础：相对论，量子力 学 相对论B

1900年英国物理学家开尔文展望20 世纪科学： “在已经基本建成的科学大厦中，后 辈物理学家只要做一些零碎的修补 工作就行了” “但是，在物理学晴朗天空的远处 还有两朵小小的令人不安的乌云” 一黑体热辐射实验 迈克耳逊-莫雷实验

1900年英国物理学家开尔文展望20 世纪科学： -黑体热辐射实验 -迈克耳逊-莫雷实验 “但是，在物理学晴朗天空的远处, 还有两朵小小的令人不安的乌云” “在已经基本建成的科学大厦中，后 辈物理学家只要做一些零碎的修补 工作就行了

第 秋文都对形差

相对论： 口狭义一局限在惯性参照系的理 论 (1905年) 口广义一推广到一般参照系包括 引力场在内的理论 (1915年)

广义—推广到一般参照系包括 引力场在内的理论 （1915年） 相对论： （1905年） 狭义—局限在惯性参照系的理 论

§5-1经典力学时空观 伽利略变换 1 伽利略坐 标变换式 x-ut ==== 时间和空间无关

一 .伽利略变换 x y z 0 K ut x' y' z' 0' K' u P y' = y z' = z t' = t x' = x −ut    x = x'+ut' y = y' z = z'  t = t'   伽利略坐 标变换式 -时间和空间无关 §5-1 经典力学时空观

求导可得速度和加速度的伽利略变 换式 .d'=ā>F=F 牛顿定律对伽利略变换不变

v v u ' x = x −    y y v ' = v z z v ' = v ax = ax ' ay = ay ' az = az  '   求导可得速度和加速度的伽利略变 换式 a a    ' = F F   ' = -牛顿定律对伽利略变换不变

二，力学的相对性原理 口对任何惯性系来说，力学现象都遵 从同样的规律，即一切惯性系都是 等价的 船走吗？ 舟行而 不觉也 西汉《尚书纬考灵曜》

二.力学的相对性原理 对任何惯性系来说，力学现象都遵 从同样的规律，即一切惯性系都是 等价的 船走吗? 舟行而 不觉也 -西汉《尚书纬 •考灵曜》

二经典力学时空观 时间和空间彼此独立 绝对空间：长度量度与参照系无关 K系 y=V(x-x)+0-)}+(2-) 系3'-x'=(2+M)-(化+t)=x一X .△r=3'-x+('-'+(6-三'=△ 与参照系无关

二.经典力学时空观 绝对空间：长度量度与参照系无关 K系 2 2 1 2 2 1 2 2 1 r = (x − x ) + (y − y ) + (z − z ) K’系 2 2 1 2 2 1 2 2 1 r' = (x '−x ') + (y '−y ') + (z '−z ') ' ' ( ) ( ) 2 1 2 1 x −x = x +ut − x +ut 2 1 = x − x = r 时间和空间彼此独立 -与参照系无关

绝对时间：时间量度与参照系无关 .t'=t .△t'=△t 绝对质量：物体质量与参照系无关 在此基础上有F=下 绝对时空观

-绝对时空观 绝对时间：时间量度与参照系无关 t' = t 绝对质量：物体质量与参照系无关 F F   在此基础上有 ' = t' = t

三牛顿力学的困难 击前瞬间 光传到乙的时间： △t=l/c 击后瞬间 传到乙的时间：△r'=l/(c+v ∴.△'≤△t先出球，后击球 先后颠倒

三.牛顿力学的困难 甲 乙 光传到乙的时间： t = l c 传到乙的时间： t' = l (c + v) t' t 先出球，后击球 -先后颠倒 c c + v 击前瞬间 击后瞬间