2021-2022学年高二物理竞赛课件：相对论时空_第1页
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文档简介

1、相对论空时相对论空时1. 长度收缩 (Length Contraction): 动尺变短：寸有所长，尺有所短。2. 同时的相对性 海上生明月，天涯共此时。3. 时间膨胀 (Time Dilation) 动钟变慢： 天上一日，地上一年。Correspondence Principle洛伦兹变换 伽利略变换解：考虑相对论效应，取容器为S系，则在S系中，粒子从尾部到前端时间为则在地面上（ S系）测得时间为例1、设一容器长l，以速率v（vc）沿长度方向运动，某时刻由容器尾部沿长度方向发射一粒子。以u相对容器飞行，求在地面观察，该粒子从尾部到前端时间。所以1 长度的收缩标尺相对 系静止在 S 系中测量测

2、量为两个事件要求在 系中测量固有长度l0：物体相对静止时所测得的长度 .（最长） 洛伦兹收缩: 运动物体在运动方向上长度收缩 . 长度收缩是一种相对效应, 此结果反之亦然 .注意 长度在垂直于相对运动的方向上没有变化. 在 S 系例 一长为 1 m 的棒静止地放在Oxy 平面内，在S系的观察者测得此棒与Ox 轴成45角，试问从 S 系的观察者来看，此棒的长度以及棒与 Ox 轴的夹角是多少？设想S系相对 S 系的运动速度 . 解：在 系物理世界奇遇记伽莫夫汤普金斯先生的奇遇 同时的相对性事件 1 ：车厢后壁接收器接收到光信号.事件 2 ：车厢前壁接收器接收到光信号. 同时不同地事件 2 系 (车

3、厢参考系 )S 系 ( 地面参考系 )事件 1在 S 系 结论 ：沿两个惯性系运动方向，不同地点发生的两个事件，在其中一个惯性系中是同时的， 在另一惯性系中观察则不同时，所以同时具有相对意义；只有在同一地点， 同一时刻发生的两个事件，在其他惯性系中观察也是同时的 .在 S 系在 系同时同地发生的两事件此结果反之亦然 .注意由洛伦兹变换式得 设在S系中一只静止的钟，在同一地点( )纪录两事件的时间间隔（固有时间） ，则在S系中记录的时间间隔 为多少？固有时间t0 ：同一地点发生的两事件的时间间隔 .时间延缓 ：运动的钟走得慢 .固有时间 则相对运动的惯性系测得的两事件所经历的时间比固有时间长 例. 静系中子的平均寿命为2.210-6s.据报导,在一组高能物理实验中,当它的速度为u=0.9966c时, 通过的平均距离为8km.试说明这一现象：(1) 用经典力学计算与上述结果是否一致；(2) 用时间膨胀说明；(3) 用尺缩效应说明.解：(1) 按经典力学不符合事实(2) 本征寿命：0=2.210-6s实

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