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文档简介

1、 19世纪,一些人认为电磁波和机械波一样,是在某一种媒质中传播的,该媒质被称为“以太”.认为以太是绝对静止的,并弥漫于整个宇宙间,无色无味,具有极大的弹性模量,但又不产生任何阻力等一些特性。 在茫茫以太的海洋中漂泊的观察者乘坐的航船是地球,地球以怎样的速度在以太的海洋中航行,在其中飞行的地球上应该感到迎面吹来的以太风。如果在地面上让光线在平行和垂直于以太风的方向上传播,它们应有不同的速度。 1887年,美国物理学家迈克尔逊和莫雷为证明以太的存在一起设计了测量地球在以太中运动速度的实验牛顿力学的困难4-1狭义相对论基本原理 洛伦兹变换一、狭义相对论的基本原理迈克尔逊和莫雷实验装置若地球相对以太以

2、 v 运动，则以太风从右边吹来。若地球相对以太以 v 运动，则以太风从右边吹来。1.在实验室S系观察光从G1M1光速 c v 顶风，光从M1G1光速 c +v 顺风，来回时间2.在实验室S系观察光从G1M2光速光从M2G1光速来回时间两束光到望远镜的时间差：3.将仪器旋转90两路光到望远镜的时间差为： 如果实验前提正确，应该观察到0.4条的条纹移动。可是他们没有得到应有结果。后来又在德国、美国、瑞士多次重复该实验，得到的仍然是 “0结果”。迈克尔逊在 70 高龄时仍在做这方面的工作。 爱因斯坦迈出了决定性的一步，断然否定了绝对时空观并在此基础上创立了相对论。爱因斯坦提出：（1）一切物理规律在任

3、何惯性系中形式相同 相对性原理（2）光在真空中的速度与发射体的运动状态无关 光速不变原理狭义相对论的基本原理2) 光速不变与伽利略的速度相加原理针锋相对3) 观念上的变革牛顿力学均与参考系无关狭义相对论力学长度、时间测量的相对性（与参照系有关）光速不变速度与参考系有关(相对性)时间标度长度标度质量的测量1) 爱因斯坦的理论是牛顿理论的发展爱因斯坦相对论适用于一切物理规律。牛顿理论适用于力学规律。注意：问题：寻找对同一客观事件两个参考系中相应的坐标值之间的关系重合，且在此发出闪光。经一段时间光传到 P 点（事件）在约定的系统中，二、 洛仑兹变换坐标变换式或令则正变换逆变换正变换伽利略变换2) v

4、 c , 1变换无意义速度有极限时间 与 均有关，为时空坐标；讨论：例题4-1 甲乙两人所乘飞行器沿ox 轴作相对运动。甲测得两个事件的时空坐标为x1=6104m ， y1=z1=0，t1=210-4 s ； x2=12104m， y2=z2=0， t2=110-4 s，若乙测得这两个事件同时发生于t 时刻，问： （1）乙对于甲的运动速度是多少？ （2）乙所测得的两个事件的空间间隔是多少？解：（1）设乙对甲的运动速度为 ，由洛仑兹变换可知, 乙所测得的这两个事件的时间间隔是按题意，, 代入已知数据，有由此解得乙对甲的速度为（2）根据洛仑兹变换可知, 乙所测得的两个事件的空间间隔是 选择进入下一节4-0 教学基本要求4-1 狭

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