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文档简介

大学物理狭义相对论/12本章导读3相对论是关于时空和引力的基本理论，它可分为狭义相对论和广义相对论。其中，狭义相对论讨论的是做匀速直线运动的参考系（惯性系）之间的物理定律；而广义相对论则推广到具有加速度的参考系（非惯性系）中，并在等效原理的假设下，广泛应用于引力场中。相对论不仅被大量证实，而且已经成为近代科学技术不可缺少的理论基础。本章将主要介绍狭义相对论基础。12.1经典力学的绝对时空观图12-1伽利略变换12.1经典力学的绝对时空观

式（12-4）表明，在相互做匀速直线运动的所有惯性系中，物体的运动都遵从同样的力学定律；或者说，在研究力学定律时，一切惯性系都是等价的。这个原理称为力学相对性原理或伽利略相对性原理。经典力学时空观特征

同时的绝对性

时间间隔的绝对性

空间间隔的绝对性12.2狭义相对论的基本假设12.2.1狭义相对论的基本原理相对性原理光速不变原理

任何物理定律在任何惯性系中都具有相同的表达形式，即所有惯性系对运动的描述都是等效的。

在所有惯性系中，真空中的光速都是常量，它与光源或观察者的运动无关。12.2狭义相对论的基本假设12.2.2洛伦兹变换——洛伦兹坐标变换12.2狭义相对论的基本假设12.2.2洛伦兹变换——洛伦兹坐标变换12.2狭义相对论的基本假设12.2.2洛伦兹变换——洛伦兹速度变换

式（12-6）称为洛伦兹速度变换式，它保证了光速不变原理。12.3狭义相对论的时空观12.3.1同时的相对性12.3狭义相对论的时空观12.3.2时间的延缓12.3狭义相对论的时空观12.3.3长度的收缩12.3狭义相对论的时空观12.3.3长度的收缩12.3狭义相对论的时空观12.3.3长度的收缩12.3狭义相对论的时空观12.3.3长度的收缩12.3狭义相对论的时空观12.3.3长度的收缩12.4狭义相对论动力学的主要结论12.4.1质速关系12.4狭义相对论动力学的主要结论12.4.2相对论动力学的基本方程12.4狭义相对论动力学的主要结论12.4.3质能关系12.4狭义相对论动力学的主要结论12.4.3质能关系12.4狭义相对论动力学的主要结论12.4.4能量与动能的关系【例4】由相对论动能公式推导出经典力学中的动能公式。12.4狭义相对论动力学的主要结论12.4.4能量与动能的关系12.4狭义相对论动力学的主要结论12.4.4能量与动能的关系本章小结1.经典力学时空观本章小结2.狭义相对论的基本原理与洛伦兹变换

（1）狭义相对论的基本原理包括：相对性原理，即任何物理定律在任何惯性系中都具有相同的表达形式，所有惯性系对运动的描述都是等效的；光速不变原理，即在所有惯性系中，真空中的光速都是常量，它与光源或观察者的运动无关。本章小结3.狭义相对论的时空观

狭义相对论的时

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