1、第 1节 高速世界太阳第 6章 相对论与量子论初步1.初步 了解 爱因斯坦创立相对论的背景,理解并掌握狭义相对论的两个基本假设的内容。2.了解 “ 同时 ” 的相对性,掌握长度的相对性和时间间隔的相对性。3.了解相对论速度变化公式4.了解相对论质量变化公式5. 知道质能方程,了解广义相对性原理和等效原理及其几个结论在 19世纪与 20世纪之交( 1900年前后),许多人认为物理学这座庄严雄伟、动人心弦的科学殿堂已经基本建成了。只是 “ 物理学晴朗天空的远处,漂浮着两朵小小的令人不安的乌云。 ” 两朵乌云:迈克尔孙 莫雷实验 热辐射实验迈入新世界高速世界的两个基本原理相对论主要是关于物质运动与时
2、间空间关系的理论 .其中局限于惯性参考系的理论称为狭义相对论,推广到一般参考系和包括引力场在内的理论称为广义相对论 .提出原因: 迈克尔孙 莫雷实验 结论与经典时空观及衍生出的以太学说相违背 .Einstein通过对电磁理论研究,意识到实验的困境是由于时空观造成的 .于是,他彻底抛弃 “ 以太 ” 的概念,提出相对论的两条基本假设 .基于这两条基本假设,爱因斯坦建立了狭义相对论,把物理学推进到高速领域 .相对论经典时空观时间和空间彼此独立、互不关联,且不受物质或运动的影响经典时空观的几个基本结论: 同时的绝对性 时间间隔的绝对性 空间距离的绝对性经典时空观与相对论时空观相对论时空观狭义相对论的
3、两个基本假设相对性原理 所有的物理规律在一切惯性参照系中都具有相同的形式光速不变原理 在一切惯性参照系中,测量到的真空中的光速 c都是一样的 时间延缓效应:运动的时钟变慢 长度收缩效应:运动的尺子缩短 质速关系:物体质量随着速度的增大而增大 质能关系:质量和能量是物质不可分离的属性【 注意 】 只有高速运动时,以上效应才明显狭义相对论的基本结论时间延缓效应分析:在此过程中,车上的钟走过的时间为 ,称固有时 .静止在地面上的观察者看来,由于列车在高速行驶测得该过程经历的时间为设车厢高度为 h,列车行驶速度为 v,则【 答案 】 C时钟走最慢, A走最快。例 1: A、 B、 C是三个完全相同的时钟, A放在地面上, B、C分别放在两个火箭上,以速度 vB和 vC朝同一方向飞行, vBvC,地面上的观察者认为哪个时钟走得最慢?哪个走得最快?