《2021-2022学年高二物理竞赛课件:相对论时空小结.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2021-2022学年高二物理竞赛课件:相对论时空小结.pptx(14页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、相对论时空小结课件1、宇宙飞船以宇宙飞船以v=3c/5v=3c/5的速度离开地球。的速度离开地球。在某时刻,宇航员向地球发出一个无线电在某时刻,宇航员向地球发出一个无线电脉冲信号,脉冲信号,40s40s后宇航员收到经地球反射回后宇航员收到经地球反射回来的返回信号。试求出(来的返回信号。试求出(1 1)在飞船上和在)在飞船上和在地球上观测到的信号发射和接受这两个事地球上观测到的信号发射和接受这两个事件的时间间隔。(件的时间间隔。(2 2)信号在地球反射时,)信号在地球反射时,在飞船上和在地球上观测到的飞船与地球在飞船上和在地球上观测到的飞船与地球之间的空间距离。之间的空间距离。时空效应时空效应
2、解:(1)地球为S系,飞船为S系,则 在S系中,信号发出和接收两个事件发生在同一地点,其时间间隔为原时于是,按照时间膨胀,可得在S系中两个事件的时间间隔为(2)在飞船上看,无线电信号去返时间相同,故信号在地球反射时,飞船与地球距离为 在地球上看,无线电信号来回时间不同,分别设为t1和t2。根据运动学,它们满足下列关系注意到 ,则有从而,信号在地球反射时,在地球上看飞船与地球距离为 2、在惯性系在惯性系S中,相距中,相距x=5 106m的的两地两地两事件时间间隔两事件时间间隔t=10-2 s;在相对;在相对S系系沿沿x轴正向匀速运动的轴正向匀速运动的S系测得这两事件却系测得这两事件却是同时发生的
3、,求:是同时发生的,求:S系中发生这两事件系中发生这两事件的地点间距的地点间距x.解解设设S系系相对于相对于S系的速度大小为系的速度大小为 .间隔不变间隔不变3、在惯性系S中观察到有两个事件发生在同一地点,其时间间隔为4.0s,从另一惯性系S中观察到这两个事件的时间间隔为6.0s,试问从S系测量到这两个事件的空间间隔是多少?设S系以恒定速率相对于S系沿xx轴运动。以速度v沿x方向运动的粒子,在y方向上发射一光子。求地面观察者所测得的光子速度。速度变换速度变换在S系中有一长为l0的棒沿x轴放置,并以速率u沿xx轴运动。若有一S系以速率v相对S系沿xx轴运动,试问在S系中测得此棒的长度为多少?光速的变换S系:系:S 系:系:S 系:系:u x y 1728 布拉德雷布拉德雷光行差光行差 光行差现象光行差现象 假设:假设:光以光以“以太以太”为传播媒介为传播媒介,相对以相对以太的速率为太的速率为c.地球和星辰曳引以太地球和星辰曳引以太,与以太相对静止与以太相对静止.则光对所则光对所有星体的速率为有星体的速率为c.实验检验:实验检验:结果结果:从地球上观测星体:从地球上观测星体,一年内一年内,望远镜轴转过一椭圆轨道望远镜轴转过一椭圆轨道.椭圆椭圆长轴相对于地球的视角均为长轴相对于地球的视角均为