大学物理:狭义相对论力学基础 由l1=l2=1和U<<c C(×b t1≈-(1 两束光线 的时间差 A=12-1=12/c3 2c 当仪器转动π/2后,引起干涉条纹移动M2lU 引起干涉条纹移动量约为04条,当时的测量精度为0.01条 实验结果:△N=0 迈克耳逊一莫雷实验的零结果,说明“以太”本身不存在 物理系:史彭
物理系：史彭 大学物理：狭义相对论力学基础 由 l1 = l2 = l 和 v << c ) 2 (1 2 2 2 2 c c l t v + (1 ) 2 2 2 1 c c l t v + 2 1 t = t −t 2 3 = lv / c 两束光线 的时间差 当仪器转动p/ 2 后，引起干涉条纹移动 2 2 2 c l N v = 实验结果: N = 0 迈克耳逊 — 莫雷实验的零结果，说明“以太”本身不存在。 引起干涉条纹移动量约为0.4条，当时的测量精度为0.01条
大学物理:狭义相对论力学基础 爱因斯坦的两个基本假设 1905年,A. Einstein首次提出了狭义相对论的两个假设 1.光速不变原理 在所有的惯性系中,光在真空中的传播速率具有相同的值 c=299792458m/s 包括两个意思:·光速不随观察者的运动而变化 ●光速不随光源的运动而变化 静止 是否同时到达? o+u 发射的粒子不同时 运动 发射的光子同时 物理系:史彭
物理系：史彭 大学物理：狭义相对论力学基础 1905年，A. Einstein首次提出了狭义相对论的两个假设 c = 299 792 458m/s 1. 光速不变原理 在所有的惯性系中，光在真空中的传播速率具有相同的值 包括两个意思：⚫ 光速不随观察者的运动而变化 ⚫ 光速不随光源的运动而变化 二. 爱因斯坦的两个基本假设 静止 u + 运动 u 是否同时到达？ 发射的粒子不同时 发射的光子同时
大学物理:狭义相对论力学基础 2.相对性原理 切物理规律在所有惯性系中具有相同的形式 所有惯性系都完全处于平等地位,没有任何理由选某 一个参考系,把它置于特殊的地位。 由于相对性原理,无法用物理方法找到绝对参照系 ,则判定它不存在。 讨论 (1) Einstein相对性原理是 Newton力学相对性原理的发展 (2)光速不变原理与伽利略的速度合成定理针锋相对 (3)时间和长度等的测量 在牛顿力学中,与参考系无关 在狭义相对论力学中,与参考系有关 物理系:史彭
物理系：史彭 大学物理：狭义相对论力学基础 所有惯性系都完全处于平等地位，没有任何理由选某 一个参考系，把它置于特殊的地位。 2. 相对性原理 一切物理规律在所有惯性系中具有相同的形式 由于相对性原理，无法用物理方法找到绝对参照系 ，则判定它不存在。 • 在牛顿力学中，与参考系无关 • 在狭义相对论力学中，与参考系有关 (1) Einstein 相对性原理 是 Newton 力学相对性原理的发展 讨论 (2) 光速不变原理与伽利略的速度合成定理针锋相对 (3) 时间和长度等的测量
大学物理:狭义相对论力学基础 §154洛伦兹变换(提前) 1.来源 电磁学中的麦克斯韦方程组在伽里略变换下是变化 的,说明麦克斯韦方程组只在一个惯性系中成立,在其 它惯性系中不成立,违反了相对性原理。实际上麦克斯 韦方程组在各惯性系中都成立。 洛伦兹提出了洛伦兹变换,在洛伦兹变换下,麦克 斯韦方程组具有不变性。 物理系:史彭
物理系：史彭 大学物理：狭义相对论力学基础 §15.4 洛伦兹变换（提前） 1. 来源 电磁学中的麦克斯韦方程组在伽里略变换下是变化 的，说明麦克斯韦方程组只在一个惯性系中成立，在其 它惯性系中不成立，违反了相对性原理。实际上麦克斯 韦方程组在各惯性系中都成立。 洛伦兹提出了洛伦兹变换，在洛伦兹变换下，麦克 斯韦方程组具有不变性
大学物理:狭义相对论力学基础 2.洛伦兹变换 S P 在t=t'=0时 (x,y,x';t" 两坐标系重合 正变换 逆变换 x'=y(x-ut)x=y(x'+ut") y=y B r( y(t+-2x) 物理系:史彭
物理系：史彭 大学物理：狭义相对论力学基础 2. 洛伦兹变换 在 t = t = 0 时 两坐标系重合 x x' P (x, y, z; t ) (x', y',z'; t' ) u O S O' S' ut 正变换 ( ) ( ) 2 x c u t t z z y y x ' x ut = − = = = − 逆变换 ( ) ( ) 2 x c u t t z z y y x x ut = + = = = + 2 2 1 1 c u − = c u =