狭义相对论基础总结

1、相对论基本原理相对论基本原理爱因斯坦两个假设爱因斯坦两个假设相对论运动学相对论运动学相对论动力学相对论动力学相对论数学基础相对论数学基础洛仑兹变换洛仑兹变换牛顿力学牛顿力学c相对论运动学相对论运动学洛仑兹坐标变换洛仑兹坐标变换相对论效应相对论效应长度收缩长度收缩时间膨胀时间膨胀同时性的同时性的相对性相对性因果、时序因果、时序相对论动力学相对论动力学质质量量物理量物理量动力学方程动力学方程质能关系质能关系动动量量能能量量动动能能静静止止能能关系1. 光速不变原理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在所有的惯性系中，光在真空中的传播速率具有相同的值一一. 爱因斯坦假设爱因

2、斯坦假设2. 相对性原理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一切物理规律在所有惯性系中具有相同的形式二二. 洛伦兹变换洛伦兹变换)()(2xcuttutxx2211cuS SABt1、x1t2、x2t1、x1t2、x2典型问题典型问题1.1.已知一个系中的量和相对速率已知一个系中的量和相对速率求另一个系中的量求另一个系中的量2.2.已知一个系中的量差值和相对速率已知一个系中的量差值和相对速率求另一个系中的求另一个系中的量差值量差值)()(2xcutttuxx3.3.已知一个系中的量差值已知一个系中的量差值求另一个系中的量差值求另一个系中的量差值利用利用洛伦兹变换中一个公式求出速率

3、、洛伦兹变换中一个公式求出速率、 用另一个公用另一个公式求出待求量式求出待求量例：例： 在惯性系在惯性系k中，有两个事件中，有两个事件同时同时发生在发生在X轴上相距轴上相距1000 m 的两点，而在另一惯性系的两点，而在另一惯性系k中中(沿沿X轴方向相对于轴方向相对于k系运动系运动)中测得这两个事件发生的地点相距中测得这两个事件发生的地点相距2000 m.求在求在k系中测得这两个事件的时间间隔系中测得这两个事件的时间间隔. 已知已知mxtmx2000; 0;1000利用利用tuxx求出速率求出速率scxutt621077. 5tuxx2xx2211cucu23三三. 同时性的相对性同时性的相对

4、性同时性是相对的同时性是相对的同时的判据：该系中时间间隔是否为零同时的判据：该系中时间间隔是否为零)(2xcutt典型问题典型问题一个系中的同时一个系中的同时求另一个系是否同时求另一个系是否同时四四. 时间膨胀时间膨胀注意：固有时是在相对静止注意：固有时是在相对静止不动系中的表测量的时段不动系中的表测量的时段0典型问题典型问题已知一个系中的时段已知一个系中的时段求另一个系中的时段求另一个系中的时段注意：判断不准固有时、运动时注意：判断不准固有时、运动时用用洛伦兹变换计算洛伦兹变换计算五五. 长度收缩长度收缩ll0注意：固有长度是在相对静止不动系中注意：固有长度是在相对静止不动系中测量的长度。收

5、缩仅在运动方向上测量的长度。收缩仅在运动方向上典型问题典型问题注意：判断不准固有长度、运动长度注意：判断不准固有长度、运动长度用用洛伦兹变换计算洛伦兹变换计算已知一个系中的长度已知一个系中的长度求另一个系中的长度求另一个系中的长度六六. .相对论质量、动量相对论质量、动量22001cmmmv220/1cmmpvvv典型问题典型问题已知静止质量和相对速率（已知静止质量和相对速率（ ） 求运动质量求运动质量已知静止质量和运动质量已知静止质量和运动质量求相对速率（求相对速率（ ） 已知静止质量和相对速率（已知静止质量和相对速率（ ） 求相对论动量求相对论动量已知相对论动量和静止质量已知相对论动量和静

6、止质量求相对速率（求相对速率（ ） 七七. .相对论动能相对论动能经典力学动能经典力学动能220vmEk 202cmmcEk已知静止质量和相对速率（已知静止质量和相对速率（ ） 求相对论动能求相对论动能已知静止质量和相对速率（已知静止质量和相对速率（ ） 求相对论动能与求相对论动能与经典经典力学动能之比力学动能之比已知相对论动能的增量已知相对论动能的增量求质量的增量求质量的增量2 mcEk已知相对论动能是静止质量倍数已知相对论动能是静止质量倍数求运动质量、相对求运动质量、相对速率（速率（ ）八八. 质能关系质能关系 2mcE 九九. .相对论能量和动量的关系相对论能量和动量的关系 20222EcpE 2mcE已知静止质量和相对速率（已知静止质量和相对速率（ ） 求总动能求总动能已知静止质量和总动能已知静止质量和总动能求相对速率（求相对速率（ ） 已知相对速率（已知相对速率（ ）和总动能和总动能求静止质量求静止质量已