2021-2022学年高二物理竞赛课件：相对论习题课件_第1页
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1、相对论习题课件例一列长为0.5km（按列车上的观察者测量）的高速行驶的列车，以每小时1000km的速度行驶，地面上人看到闪电同时击中火车头尾，问车上测得这两个闪电的时间间隔为多少？解：S系为地，S系为列车，已知.(3).(4)（4）式代入（7）式即：令：.(4) .（11）式代入（3）得：.(12)因在Y和Z方向没有相对运动,故有;下面再求时间的变换:(3).(12)下面再求时间的变换,由(12)式:.(12)或:7综合以上几式得:因K 系和K系只是在x (x)轴方向上做相对运动，则有 正变换逆 变 换*洛伦兹变换式1） 与 成线性关系，但比例系数 .2） 时间不独立， 和 变换相互交叉. 3

2、） 时，=0，=1，洛伦兹变换 伽利略变换。 洛伦兹变换特点 意义：基本的物理定律应该在洛伦兹变换下保持不变 . 这种不变显示出物理定律对匀速直线运动的对称性 相对论对称性 .伽利略变换（绝对时空）洛仑兹变换（相对论时空 ）伽利略变换是洛仑兹变换的低速近似：4）物质之间的相对运动速度 ，否则 为虚数，时空坐标也变为虚数，失去了时空坐标的意义。真空中的光速，是实际物体速度的上限。注意：相对性原理实际上是伽利略力学相对性原理的推广，不过它不仅包含力学现象，而且包括一切其它的物理现象。即：一切惯性系都是平权的。没有一个特殊地位的参照系。否定了绝对参照系的存在。当然要找到对电磁波的速度有特殊值的参照系是找不到的。 基本物理规律（包括力学规律）的方程，是洛仑兹变换下的协变式：在洛仑兹变换下，方程的形式不变。 按照狭义相对论时空观，时空的变换关系应该用洛仑兹变换代替伽利略变换，而伽利略变换是洛仑兹变换在低速情况下的近似。 12速度变换讨论：1）若 ，则在s系中2) 为实数物体的速度以光速c为极限可见：物质之

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