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文档简介

1、华池一中物理教研组 2012.06.20,在经典物理家的头脑中，如果两个事件在一个参考系中看来是同时的，在另一个参考系中看来也一定是同时的，但是如果接受爱因斯坦的两个假设，我们会得出“同时是相对的”这样一个结论,一、“同时”的相对性,车上的观察者认为光同时到达车厢的前后两壁 车厢上的人以匀速行驶的车厢为参考系，认为两个事件是同时的因为车厢是个惯性系，光向前向后传播的速度相同，光源又在车厢的中央。,站台上的观察者认为光先到车厢后壁后到前壁,一、“同时”的相对性,两个事件不等时,v,车上的人看到的车厢的长度：,车外的人看到的车厢的长度：,二、长度的相对性,长度缩短效应只发生在相对运动的方向上。 如

2、上图中的 X 轴方向上，在Y 轴方向上无长度缩短效应,动尺变短（空间收缩效应）,二、长度的相对性,结论： 一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小。,二、长度的相对性,三、时间间隔的相对性,在开动的火车中或飞行的飞船中，时间会变慢“时间膨胀”,在火车中一位旅客将打火机从打着到熄灭，车内的人测量他开始与 结束与 ，因此在火车上这一事件经历的时间：,三、时间间隔的相对性,在站台上的人测量这一事件,其开始时间为 ,结束于 ,则经历的时间: 在经典物理学中: 但是,在狭义相对论中: ,而是由下面公式确定:,三、时间间隔的相对性,式中C为光速，V为火车的速速，因为CV,所以：,因此 ，即火

3、车上的钟比站台上的钟慢了。,高速运行的列车上，由车厢底部发出的闪光，对于车上的人来说，闪光是在竖直方向反射的，而车厢外的人认为被接收的反射光是沿斜线传播的,三、时间间隔的相对性,对于车厢内的人：,对于车厢外的人：,三、时间间隔的相对性,h,根据相对论,时间在运动中会进行的比较缓慢,即在空间中高速移动的时钟,比固定于地面上的时钟走得慢,1971年，科学家将铯原子钟放在喷气式飞机中作环球飞行，然后与地面的基准钟对照实验结果与理论预言符合的很好这是相对论的第一次宏观验证,四、时空相对性的验证,当两个参考系的相对速度可与光速相比时，时间与空间的相对性才比较明显,狭义相对论的结论已经完全得到证实，实际上它已经成为微观粒子研究的基础之一,牛顿物理学的绝对时空观：物理学的空间与时间是绝对分离没有联系的，脱离物质而单独存在，与物质的运动无关。 而相对论认为：有物质才有时间和空间，空间和时间与物体的运动状态有关。 人类对于空间、时间更进一步的认识而形成的新的时空观，是建立在新的实验事实和相关结论与传统观念不一致的矛盾基础上，不断发展、不断完善起来的。,五、相对论的时空观,小 结,一、“同时”的相对

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