大学物理学施建青版上册上课课件3-1相对论基本原理和洛仑兹变换.ppt
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1、第三章第三章 相对论相对论3 - 1 相对论基本原理和洛仑兹变换 一 伽利略变换式 经典力学的相对性原理 对于任何惯性参照系 , 牛顿力学的规律都具有 相同的形式 . 这就是经典力学的相对性原理 . 相对于不同的参考系 , 经典力学定律的形式是 完全一样的吗 ? 牛顿力学的回答: 第三章第三章 相对论相对论3 - 1 相对论基本原理和洛仑兹变换 伽利略变换 当 时 与 重合 位置坐标变换公式 经典力学认为:1)空间的 量度是绝对的,与参考系无关 ;2)时间的量度也是绝对的, 与参考系无关 . * 第三章第三章 相对论相对论3 - 1 相对论基本原理和洛仑兹变换 加速度变换公式 伽利略速度变换公
2、式 在两相互作匀速直线运动的惯性 系中,牛顿运动定律具有相同的形式. * 第三章第三章 相对论相对论3 - 1 相对论基本原理和洛仑兹变换 相对于不同的参考系 , 长度和时间的测量结果 是一样的吗? 绝对时空概念:时间和空间的量度和参考系无 关 , 长度和时间的测量是绝对的. 牛顿的绝对时空观牛顿力学的相对性原理 二 经典力学的绝对时空观 注 意 牛顿力学的相对性原理,在宏观、 低速的范围内,是与实验结果相一致的 . 第三章第三章 相对论相对论3 - 1 相对论基本原理和洛仑兹变换 (1)同时的绝对性 据伽利略变换,S/系 在其他惯性系中,两个事件也一定同时发生。 同时的绝对性 S系,两个事件
3、同时发生 第三章第三章 相对论相对论3 - 1 相对论基本原理和洛仑兹变换 (2)时间间隔的测量是绝对的 S系:两个事件先后发生, 其间隔为 在其他惯性系中,两个事件的时间间隔不变。 时间间隔的绝对性。 据伽利略变换, 在S系中, 第三章第三章 相对论相对论3 - 1 相对论基本原理和洛仑兹变换 (3)长度测量的绝对性 当杆的方向沿轴方向时,长度是杆的两端的 坐标差,但必须同时测量。 静止系中可不同时测 静止系中,杆的长度为 运动系中,杆的长度为 第三章第三章 相对论相对论3 - 1 相对论基本原理和洛仑兹变换 根据伽利略变换 长度测量是绝对的。 第三章第三章 相对论相对论3 - 1 相对论基
4、本原理和洛仑兹变换 真空中的光速 对于两个不同的 惯性参考系 , 光速满 足伽利略变换吗 ? 三 牛顿力学的困难 (1)电磁波和光不服从伽利略变换 第三章第三章 相对论相对论3 - 1 相对论基本原理和洛仑兹变换 由麦氏方程组可解出光在任意惯性参照系中(真空 介质)的速度为 即在S和S系中,光在真 空中的传播速度一样,这与伽利略速度变换矛盾。 第三章第三章 相对论相对论3 - 1 相对论基本原理和洛仑兹变换 900 多年前(公元1054年5月)一次著名的超新星 爆发, 这次爆发的残骸形成了著名的金牛星座的蟹状 星云。北宋天文学家记载从公元 1054年 1056年均能 用肉眼观察, 特别是开始的
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