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文档简介

1、教学基本要求,一 了解爱因斯坦狭义相对论的两条基本原理，以及在此基础上建立起来的洛伦兹变换式.,二 了解狭义相对论中同时的相对性，以及长度收缩和时间延缓的概念，了解牛顿力学的时空观和狭义相对论的时空观以及二者的差异.,三 理解狭义相对论中质量、动量与速度的关系，以及质量与能量间的关系.,相对论的时空观念与人们固有的时空观念 差别很大，很难被普通人所理解。人们都称赞 爱因斯坦伟大，但又常常弄不懂这伟大的内容。这使人们想起英国诗人波谱歌颂牛顿的诗句:,自然界和自然界的规律隐藏在黑暗中， 上帝说：“让牛顿去吧，”于是一切都成为光明。,后人续写道: 上帝说完多少年之后， 魔鬼说：“让爱因斯坦去吧，”于

2、是一切又回到黑暗中。,爱因斯坦成就,（1905年）,解释光电效应，提出光子说,布朗运动，分子的存在,狭义相对论,质能关系式E = mc2,19世纪末，以牛顿力学（经典力学）、麦克斯韦电磁场理论（经典电动力学）为代表的经典物理学发展到了相当完善的程度，在实际应用中取得了空前的成功。,1900年著名的英国物理学家开尔文，这样展望着二十世纪的物理学：“在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云 ”。,迈克尔孙-莫雷实验,黑体辐射 实验,建立了狭义相对论,建立了量子力学,相对论和量子论是现代科学的两大基石，没有它们，就没有今天的文明。,一 伽利略变换式 经典力学的相对性原理,伽利略变换,当 时,与

3、 重合,时空坐标 变换公式,t 时刻，P点时空坐标,S相对于S的速度,分别在S,S系中测量同一物体（细棒）的长度：,根据伽利略变换，有,两式相减得,即,空间的测量与参考系无关 （空间绝对性）,在两惯性系中，测得细棒 两端点坐标分别为,加速度变换公式,伽利略速度变换公式,在两相互作匀速直线运动的惯性系中，牛顿运动定律具有相同的形式.,二 经典力学的绝对时空观,牛顿力学的相对性原理 （1）只在宏观、低速的范围成立 （2）与经典力学的绝对时空观密切相关,（1）伽利略变换式中 t = t ，表示在所有惯性系中时间是相同的 ， 即时间与参考系的运动状态无关 ，时间是绝对的。,在所有惯性系中时间间隔也是相同的，t = t , 即在伽利略变换下时间间隔是绝对的。,（2）在所有惯性系中，任意确定时刻空间两点间的长度都是相同的 ，空间长度与参考系的运动状态无关，即空间长度是绝对的。,三 新的问题,对于不同的惯性系，电磁规律的形式是一样的吗 ？,1865年麦克斯韦建立了完整的电磁理论，其重要推论是存在电磁波。,真空中的电磁

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