第五章狭义相对论2026/3/20
1 第五章 狭义相对论 2026/3/20
§5.3狭义相对论的时空观 5.3.2长度收缩 §5.4相对论动力学 5.4.1动量和相对论质量 5.4.2相对论动能 5.4.3相对论能量、质能关系 §5.5广义相对论简介 作业：5-5,5-6 2026/3/20
2026/3/20 2 作业：5-5，5-6 5.4.1 动量和相对论质量 5.4.2 相对论动能 §5.4 相对论动力学 5.4.3 相对论能量、质能关系 §5.5 广义相对论简介 §5.3 狭义相对论的时空观 5.3.2 长度收缩
S 5.3 狭义相对论的时空观5.3.2长度收缩研究某个物理过程的空间间隔，在不同惯性系中测量结果的关系。SS对运动长度的测量问题。个记怎么测？两端的坐标必须同时测。本质是同时性问题。尺子静止时测得它的长度，称为原长或称静长、固有长度。如尺子静止在S系中，静长为l2026/3/203
2026/3/20 3 §5.3 狭义相对论的时空观 5.3.2 长度收缩 研究某个物理过程的空间间隔，在不同惯性系中测 量结果的关系。 S S u 0 l 对运动长度的测量问题。 怎么测？两端的坐标必须同 时测。本质是同时性问题。 尺子静止时测得它的长度，称 为原长或称静长、固有长度。 如尺子静止在 S系中，静长为 0 l
在S'坐标系，尺子静止，端点坐标与时间无关，则:l。 = Ax'S系中必须同时测量两端坐标：1 = △xAt = t, -t, = 0由洛伦兹变换Ax -u△tAxr':l. =yl or l=lo/y1-u?/c?原长最长<1..1<lo这是相对效应，是同时的相对性的直接结果。2026/3/20
2026/3/20 4 在S′坐标系，尺子静止，端点坐标与时间无关， 则： 0 l x = S系中必须同时测量两端坐标： 2 1 = − = t t t 0 l x = 由洛伦兹变换 2 2 1 / x u t x u c − = − 0 0 l l l l = = or / 1 1 − 0 l l 原长最长 这是相对效应，是同时的相对性的直接结果
(1)所谓“长度收缩”，指的是在实验室参考系中测量运动参考系内、运动方向上的某空间间隔，结果会比运动参考系测量结果偏小的物理现象。(2)长度收缩效应来源于时空测量的相对性，并不是实在的收缩。③在运动参考系内测量得到的两个事件的空间间隔（原长）最长，在其余任意有相对运动惯性系内的测量结果都偏小！(4)运动是相对的，所以两个相对运动的惯性系测量对方的尺子都会缩短。(5)当u<<c时，两个惯性系的测量结果基本相同。2026/3/20
2026/3/20 7 (1)所谓“长度收缩”，指的是在实验室参考系中测 量运动参考系内、运动方向上的某空间间隔，结 果会比运动参考系测量结果偏小的物理现象。 (2)长度收缩效应来源于时空测量的相对性，并不是 实在的收缩。 (3)在运动参考系内测量得到的两个事件的空间间隔 （原长）最长，在其余任意有相对运动惯性系内 的测量结果都偏小！ (4)运动是相对的，所以两个相对运动的惯性系测量 对方的尺子都会缩短。 (5)当u << c时，两个惯性系的测量结果基本相同