西南交通大学：《大学物理》课程教学资源（PPT课件讲稿）西南交通大学：《大学物理》第三篇 相对论和时空 第六章 狭义相对论 第三节 狭义相对论时空观

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大学物理 上讲主要内容 狭义相对论的基本原理 1.狭义相对性原理 物理定律在所有的惯性系中都有相同的数学形式 2.光速不变原理 在所有惯性系中,真空中的光速都恒为c 洛仑兹变换 x- ut (1-,/c2) X C y(1-l2/c2 第2页共48页

大学物理 第2页 共48页 1. 狭义相对性原理 物理定律在所有的惯性系中都有相同的数学形式。 2. 光速不变原理 在所有惯性系中，真空中的光速都恒为c。                   x c u t t z z y y x x ut 2               (1 ) ' (1 ) ' 1 ' 2 2 2 uv c v v uv c v v uv c v u v x z z x y y x x x   上讲主要内容

大学物理 第三节狭义相对论时空观 同时的相对性 “凡是时间在里面起作用的一切判断,总是关于同 时事件的判断” 爱因斯坦 由校钟操作定义同时性,并在同一惯性系中建立起 统一的时间坐标 ※ B B 第3页共48页

大学物理 第3页 共48页 由校钟操作定义同时性，并在同一惯性系中建立起 统一的时间坐标： “凡是时间在里面起作用的一切判断，总是关于同 时事件的判断” ——爱因斯坦 l l A B O l l A B O

大学物理 问题:在某一惯性系中的同时事件,在另一相对 其运动的惯性系中是否是同时的? S系S'系 事件1事件2 S系 S系xx2 由洛仑兹变换:t=y1-2x;t=y △t y(2-1)-(x1-x)=(△t=△x) 第4页共48页

大学物理 第4页 共48页 x x  y y  z z  o o  S系 S 系 u  事件1 事件2 系 系 S S  1, 1 x t 1, 1 x t 2, 2 x t 2, 2 x t 由洛仑兹变换：                1   1  2 1 2 2 2 2 ; x c u x t t c u t  t      ( ) 2 1 2 1 2 2 1 2 x c u x x t c u t t t t t                       ：在某一惯性系中的同时事件，在另一相对 其运动的惯性系中是否是同时的?

大学物理 △t'=t (4~ C S系同时发生的两事件,△t=0 若△x=0则△t′=0,两事件同时发生 S系 若△x≠0则△t′≠0,两事件不同时发生。 即:一个惯性系中的同时、同地事件,在其他惯性 系中必为同时事件;一个惯性系中的同时、异地事件, 在其他惯性系中必为不同时事件。 x 结论:同时性概念是因参考 文件正)香(控制()助 系而异的,在一个惯性系中认 为同时发生的两个事件,在另 惯性系中看来,不一定同时 发生。同时性具有相对性。 面 第5页共48页

大学物理 第5页 共48页     ( ) 2 1 2 1 2 2 1 2 x c u x x t c u t t t t t                       S系同时发生的两事件,t = 0 s 系 若  x  0 则  t  0 ，两事件同时发生。 若  x  0 则  t  0 ，两事件不同时发生。 ：一个惯性系中的同时、同地事件，在其他惯性 系中必为同时事件；一个惯性系中的同时、异地事件， 在其他惯性系中必为不同时事件。 ：同时性概念是因参考 系而异的，在一个惯性系中认 为同时发生的两个事件，在另 一惯性系中看来，不一定同时 发生。同时性具有相对性