狭义相对论基础.ppt

历史,背景,1915年爱因斯坦又将狭义相对论原理向非惯性系进行推广，建立了广义相对论，进一步揭示了时间、空间、物质、运动和引力之间的统一性质。,第一节,经典时空观,伽利略相对性,伽利略变换,寻找以太,迈-莫实验,麦-莫光干涉试验,相对速率,寻找“以太”失败实例,续上,寻找“以太”失败实例,第二节,经典时空观失败,爱因斯坦对此问题作了深入研究,大胆抛弃经典时空观,提出了两条假说,作为狭义相对论的两条基本原理:,相对论基本原理,洛仑兹坐标变换,说明,变换因子图线,例,关键式,例,例,洛仑兹速度变换,续上,例,第三节,同时的相对性,两事件时空间隔,下面我们只从数学关系的角度,讨论几种可能遇到的情况：,关联事件,例,长度收缩,二、长度收缩,收缩效应说明,例,例,例,书例4,时间延缓,延缓效应说明,例,例,书例6,关键式,因果关系绝对性,时空观概括,第四节,牛顿力学的困难,一、质速关系,质速关系可应用动量守恒定律,质量守恒定律和洛仑兹速度变换加以证明(从略).,质速关系,关系说明,电子加速试验,电子加速实验,例证,力学基本方程,二、相对论动力学基本方程,相对论动能,三、相对论的动能,推导,结论,动能公式,质能关系式,关系式说明,能量动量关系,关系式说明,例,例,例,公式归纳,完,备选资料,题1,2,3,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,10,11,11,12,12,13,14,15,15,16,16,17,17,18,18,19,19,双星观测,双星观测,宇宙中存在大量这种物理双星，有些甚至肉眼也能分辨。精密的天文观测表明，双星的像是很清晰的两个光点，没有发现亮弧现象。而且两种方法测周期的结果一样。这只能用光速与光源运动状态无关的观点，才能得到圆满的解释。,双生子佯谬,质速关系推导,续上,广义相对论简介,引言,等效原理,续上,广义相对性原理,光线引力偏移,日全蚀,M,R,q,光线引力偏移,无线电波偏移,无线电波也可看成是能量较低（质量较小）的光子。采用射电天文望远镜，接收处于太阳后方的射电天体发射的无线电波或宇宙飞船发射的无线电信号，也能测出太阳引力对无线电波所产生的偏移效应。近年来，采用射电天文学的定位技术测得的偏移角度为 1.7610.016,与广义相对论的预言很符合。,光谱线引力红移,水星近日点进动,黑洞,