西安建筑科技大学：《大学物理》课程教学资源（PPT课件）第15章 狭义相对论力学基础

大学物理:狭义相对论力学基础 S闪光发生在M处 S 光速仍为c 而这时,A'、B'处的 接收器随S运动。 M S↑s AM<AM BM>BM A M 事件1发生 S↑S A比B1早接收到光信号 要生 地面上看事件先于2事件发生 物理系:史彭

物理系：史彭 大学物理：狭义相对论力学基础 u  S' S' u  c c c c S S A M B M 闪光发生在M处 光速仍为 c 而这时， A' 、B' 处的 接收器随 S' 运动。 AM  A'M BM  BM A' 比 B' 早接收到光信号 地面上看1事件先于2 事件发生 事件 1 发生 S 事件 2 发生 S' u  c c S A M

大学物理:狭义相对论力学基础 结论 沿两个惯性系相对运动方向上发生的两个事件,在其中 个惯性系中表现为同时的,在另一个惯性系中观察,则总 是在前一个惯性系运动的后方的那一事件先发生。 + 讨论 (1)同时性是相对的。 (2)同时性的相对性是光速不变原理的直接结果。 (3)同时性的相对性否定了各个惯性系具有统一时间的可能性 否定了牛顿的绝对时空观。 物理系:史彭

物理系：史彭 大学物理：狭义相对论力学基础 (2) 同时性的相对性是光速不变原理的直接结果。 (1) 同时性是相对的。 沿两个惯性系相对运动方向上发生的两个事件，在其中一 个惯性系中表现为同时的，在另一个惯性系中观察，则总 是在前一个惯性系运动的后方的那一事件先发生。 结论 讨论 (3) 同时性的相对性否定了各个惯性系具有统一时间的可能性， 否定了牛顿的绝对时空观

大学物理:狭义相对论力学基础 2.同时性的定量分析 r(x-ut 洛仑兹变换 y 在S系上测得事件A、B A B 在S’系上测得事件A、B t1=y( 2 y △t △t=y(△t--2△x) △x=x2 物理系:史彭

物理系：史彭 大学物理：狭义相对论力学基础 2. 同时性的定量分析 洛仑兹变换 ( ) ( ) 2 x c u t t x' x ut  = − = −   2 2 1 1 c u −  = 在 S 系上测得事件A 、B 在 S ’系上测得事件A 、B ( ) ( ) 2 2 2 2 1 1 2 1 x c u t t x c u t t  = −  = −   ( ) 2 x c u t =  t −  2 1 2 1 x x x t t t  = −  = − A B t1、x1 t S 2、x2 t’1、x’1 t’2、x’ S 2

大学物理:狭义相对论力学基础 (1)S系上不同地点,同 B 时发生A、B △t=t △x=x ≠0 △t'=y(△t △x≠0S系上不同时 (2)S系上不同地点,不同时发生A、B 2-l1≠0 △x=x2-x1≠0 At=y(4t-2△x)s系上可能不同时 自己分析同时的条件 物理系:史彭

物理系：史彭 大学物理：狭义相对论力学基础 A B t1、x1 t2、x2 （1） S 系上不同地点，同 时发生A 、B 0 0 2 1 2 1  = −   = − = x x x t t t   = ( − 2  ) = − 2 x  0 S’ 系上不同时 c u x c u t  t  （2） S 系上不同地点，不同时发生A 、B 0 0 2 1 2 1  = −   = −  x x x t t t ( ) 2 x c u t =  t −  S 系上可能不同时 自己分析同时的条件 S t’1、x’1 t’2、x’ S 2

大学物理:狭义相对论力学基础 (3)S系上同地点,同时发生A、B △t=t2-t1=0 x,=0 △t=y(△t △x)=0 S’系上同时 3.时序 SM=12-41>0-测得事件1先与事件2发生 yN=2-4>0S′测得事件1先与事件2发生 物理系:史彭

物理系：史彭 大学物理：狭义相对论力学基础 （3） S 系上同地点，同时发生A 、B 0 0 2 1 2 1  = − =  = − = x x x t t t ( ) 0 2   =  − x = c u t  t S’ 系上同时 3. 时序 t =t 2 −t 1 0 测得事件1先与事件2发生 t =t 2  −t 1  0 测得事件1先与事件2发生 S S S S