16-1-3狭义相对论的基本原理洛伦兹变换式_第1页
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文档简介

1,爱因斯坦,20世纪最伟大的物理学家之一,1905年、1915年先后创立狭义和广义相对论,1905年提出了光量子假设,1921年获得诺贝尔物理学奖,还在量子理论方面有重要贡献.,（1879-1955）,2,真空中的光速是常量，沿各个方向都等于c，与光源或观测者的运动状态无关.,1相对性原理,物理定律在所有惯性系中都具有相同的表达形式.,2光速不变原理,一狭义相对论的基本原理,3,关键概念：相对性和不变性.,伽利略变换与狭义相对论的基本原理不符.,狭义相对论的基本原理与实验事实相符合.,这两条基本原理是狭义相对论的基础.,4,洛伦兹变换(爱因斯坦的推导),按照狭义相对论第一条基本原理，S系和S系除了作相对运动外别无差异，2坐标系中的点一一对应。一个坐标系中观察到某物体做匀速直线运动，另一坐标系中的观察者必然有同样的结论。即：变换是线性的,假设在2坐标原点重合时同时开始记时。应有：c=0,5,在S中观察O：x=0。在S中观察O：x=vt。,（1）坐标变换,6,另外两个坐标的变换容易写出,（2）时间变换,解出,当两个坐标系的原点重合时，t=t=0。这时，如果在原点处有一点光源发出一光脉冲，S系和S系都将观察到光脉冲以速率c向各个方向传播。,将x=k(xvt)代入x=k(x+vt)，得,y=yz=z,x=k(x+vt),7,在S系有x=ct在S系有x=ct,将两式分别代入,x=k(xvt)和x=k(x+vt),得,消去t和t后，可解得,8,二洛伦兹变换式,符合相对论理论的时空变换关系,设时，重合;事件P的时空坐标如图所示.,9,1洛伦兹坐标变换式,10,正变换,时,转换为伽利略变换式.,11,2洛伦兹速度变换式,正变换,12,逆变换,13,讨论,光速不变,如在S系中沿x方向发射一光信号,在S系中观察:,
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