哈工大大学物理相对论习题课描述PPT课件

1、.1，相对论，狭义相对论的两个基本假设，相对论：物理定律在所有惯性系中都相同，没有特殊的绝对惯性系。光速不变原理：在所有惯性系中，光在真空中的速度相同。c .2，2，特殊相对论的时空概念，洛伦兹变换，1)相对论和光速不变。2)粒子速度比真空光速c小得多时，其变化可以重建伽利略。坐标变换：3，速度转换：4，1。并发性的相对性，3 .长度收缩(运动的假装收缩)，特殊相对论的时空概念，2。时间延迟(运动的时钟慢了)，5，狭义相对论力学，动量能量质量能量关系，1。动量：2。能量：静态能量：恒力：3。能量和动量的关系，动能：质量方程，6，是。在k惯性系统中，观测者记录两个事件的空间间隔和时间间隔分别为x

2、2-x1=600m和t2-t1=810-7 s，如果两个事件同时发生在k系统上，k系统相对于k系统在x轴方向上需要移动多快？已知的k系：如洛伦兹变换所示，要想在k系中同时发生，7，是。在惯性系统k中，距离x轴1000米的两个事件同时发生，在另一个惯性系统k(与沿x轴的k运动相对)中，两个事件发生的位置相距2000米，在k系统中，查找测量这两个事件的时间间隔。答复提示，k到：k到：可由(2)使用，替代(1)，k到两个事件的时间间隔，8，是。有一艘以0.9c的速度向东飞行的宇宙飞船a，另一艘以0.8c的速度向西飞行。宇宙飞船b上的宇航员测量的宇宙飞船a的速度是多少？将东方设定为正x轴方向，将地面参

3、考系统s，A的速度，b设定为参考系统s，A的速度，不能从第三参考系统观察到！9，是。在折射率为n的静止连续介质中，光速v0=c/n。水的折射率n等于水管中的水以速度u流动时，运动水的光速v有多大？地面参考系统为s系统，水参考系统为s系统。s是与s系统的相对速度。也就是说，水的速度为u，速度方向为x轴正方向。根据光对s系，即整数的速度v0=c/n。相对论速度转换公式，流动水中传播的光基于s系和地面的速度v。因此，光似乎是被移动介质拖动的。不是完全拖动，但作为运动介质速度的一部分，f=1-1/n2被添加到光速v0=c/n。1851年，比索在实验室里观察了这种效果。但是这种效果直到相对论出现后才得到

4、满意的解释。10，是。如果在s系统中测量美子静止，与OX轴成30o角，在s中测量美子与OX轴成45o角，那么与s系统相比，s系统的速度是u是多少？s系测量的米的长度是多少？答案提示，s表示米长，例如，s表示：测量(2)，s表示米长，替换(1)，s表示相对于s的速度，11，如1洞长1公里，停止时间1公里。这列火车以0.6c的速度通过洞穴时，在地面测量，(1)列车从前端进入洞穴，到终点需要多长时间？(2)整列火车在洞穴里需要多长时间？(？(3)在列车上测量的话？解法：(1)，S系(地面):火车长度，洞穴长度，系(列车):指挥，洞穴长度，(2)，S系：系：列车比洞穴长，整体，12，是。火箭以v=0.

5、6c的均匀速度向地球飞去。火箭发射后(火箭的时钟)，该火箭相对于地球v1=0.3c向地面发射了导弹。问火箭发射后过了多久，导弹到达了地球。(地球上的时钟)，计算中假设地面不动。解决方案：13，是。静止的儿子的寿命约=210-6s。现在，在8公里的高空，由于介子衰变，产生了u=0.998c的速度，来测试这个子能否接触地面。解决方案：将地球参考系统设置为惯性系统s，子参考系统s。s系统相对于s系统的运行速度为u=0.998c，s的子代的唯一寿命为=210-6s。根据相对论时滞效应，s系统的子寿命可以到达地面。时间内的子移动距离为、14，对于解决方案2: s系统，是子刚体，地球以速度u=0.998c

6、指向子运动。子寿命=210-6s小时时，地球移动距离对于s系统而言，地面和子体之间的距离具有相对论长度收缩效应；也就是说，s系统的观测者测量的地面和底部之间的距离：这表明，在孩子崩溃之前，它已经接触到了地面。15，如：一个电子从静止加速到0.1c速度需要多少工作？速度从0.9c提高到0.99c需要多少工作？解决方案：具有相对论能量关系，相对论质量公式，形式，中间，16，17，例如，均匀细棒停止时的质量为m0，长度为L0，沿杆长度进行高速等速直线运动时，以l测量其长度， 该条的运动速度v=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，18，证明：自由电子不能一次完全吸收一个光子。解决方案：假设自由电子一次可以完全吸收一个光子。如图所示，相互作用前后电子的动量分别是和，光子的频率是电子的静止质量为m0，则根据动量守恒定律和能量守恒定律可以知道：(1