《狭义相对论的基本原理洛伦兹变换式课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《狭义相对论的基本原理洛伦兹变换式课件.ppt（16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、第十五章 狭义 相对论物理学教程（第二版）15 2 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式一狭义相对论的基本原理 1）爱因斯坦相对性原理：物理定律在所有的惯性系中都具有相同的表达形式.2）光速不变原理：真空中的光速是常量，它与光源或观察者的运动无关，即不依赖于惯性系的选择.关键概念：相对性和不变性.相对性原理是自然界的普遍规律.所有的惯性参考系都是等价的.伽利略变换与狭义相对论的基本原理不符.第十五章 狭义 相对论物理学教程（第二版）15 2 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式说明同时具有相对性，时间的量度是相对的.和光速不变紧密联系在一起的是：在某一惯性系中同时发生的两个事件，在相对于此惯性系运
2、动的另一惯性系中观察，并不一定是同时发生的.第十五章 狭义 相对论物理学教程（第二版）15 2 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式二洛伦兹变换式*设：时，重合;事件 P 的时空坐标如图所示.长度的测量是和同时性概念密切相关.第十五章 狭义 相对论物理学教程（第二版）15 2 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式正变换逆 变 换 光速在任何惯性系中均为同一常量，利用它将时间测量与距离测量联系起来.*第十五章 狭义 相对论物理学教程（第二版）15 2 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式1）与 成线性关系，但比例系数.2）时间不独立，和 变换相互交叉.3）时，洛伦兹变换 伽利略变换。洛伦兹变换特点 意
3、义：基本的物理定律应该在洛伦兹变换下保持不变.这种不变显示出物理定律对匀速直线运动的对称性 相对论对称性.第十五章 狭义 相对论物理学教程（第二版）15 2 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式u洛仑兹变换式的推导寻找重合两个参考系中相应的坐标值之间的关系y y S S o o x xut xxpzz有第十五章 狭义 相对论物理学教程（第二版）15 2 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式和 的变换基于下列两点：（1）时空是均匀的，因此惯性系间的时空变换应该 是线性的。（2）新变换在低速下应能退化成伽利略变换。设 的 变换为：根据Einstein相对性原理:的 变换为：第十五章 狭义 相对论物理学
4、教程（第二版）15 2 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式原点重合时，从原点发出一个光脉冲，其空间坐标为：对 系：对 系：由光速不变原理：相乘第十五章 狭义 相对论物理学教程（第二版）15 2 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式第十五章 狭义 相对论物理学教程（第二版）15 2 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式对于洛仑兹变换的说明：1、在狭义相对论中，洛仑兹变换占据中心地位；2、洛仑兹变换是同一事件在不同惯性系中两组 时空坐标之间的变换方程；3、各个惯性系中的时间、空间量度的基准必须一致；4、相对论将时间和空间，及它们与物质的运动不可 分割地联系起来了；第十五章 狭义 相对论物理学教程（第二
5、版）15 2 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式5、时间和空间的坐标都是实数，变换式中 不应该出现虚数；6、洛仑兹变换与伽利略变换本质不同，但是在低速和 宏观世界范围内洛仑兹变换可以还原为伽利略变换。uc 变换无意义速度有极限即伽利略变换。第十五章 狭义 相对论物理学教程（第二版）15 2 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式补充例题：一短跑选手，在地球上以10s的时间跑完100m，在飞行速率为0.98c的飞船中观测者看来，这个选手跑了多长时间和多长距离（设飞船沿跑道的竞跑方向航行）？解：设地面为S系，飞船为S系。第十五章 狭义 相对论物理学教程（第二版）15 2 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变
6、换式第十五章 狭义 相对论物理学教程（第二版）15 2 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式*三 洛伦兹速度变换正 变 换逆 变 换 光速不变第十五章 狭义 相对论物理学教程（第二版）15 2 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式补充例题：在地面上测到有两个飞船分别以+0.9c和-0.9c的速度向相反方向飞行。求一飞船相对于另一飞船的速度多大?X O-0.9c+0.9cO X解一：A B取地面系为S系，A飞船为S系，则地球第十五章 狭义 相对论物理学教程（第二版）15 2 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式 取A飞船为S系，B飞船为S系，地球为研究对象，则地球0.9cA+0.9cBX OX O解二：由