文档介绍：第六章
狭义相对论基础
设两个惯性系, 相对于以速度沿公共方向x 轴运动,在时,两坐标系重合,现在要研究静止在系和系中的两个观察者在同一时刻测得质点P在某一时刻位置间的关系。
相对论的实验基础相对论的基本原理
一、伽利略相对论原理和伽利略变换
1、伽利略相对论原理
力学规律在一切作匀速运动的惯性参考系都是等效。
2、伽利略变换
反映了经典的时空理论,时间是绝对的与空间无关。
伽利略变换
加速度:
牛顿第二定律在任
何惯性系均成立:
伽利略相对性原理
伽利略速度变换
将上式微分即得
速度叠加原理
二、狭义相对论实验基础
(1)迈克尔孙-莫雷实验
①
O
②
把仪器旋动
改变量:
条纹移动的总数
迈克尔孙实验否定了特殊参考系的存在,它表明了光速不依赖于观察者所在的参考系。
(2) 双星实验证明了光速与光源无关
双星实验
2
1
三、相对论的基本原理
1、相对性原理
2、光速不变原理
所有惯性参考系都是等价的,物理规律对于所有的惯性参考系都可以表示成相同形式.
真空中的光速相对于任何惯性系,沿任何一个方向恒为c,并与光源的运动无关.
洛仑兹变换相对论的时空理论
一、间隔不变性
1、考察光速不变原理对时空变换的限制
设在t=t/=0时刻从原点发出的光讯号,经过一段时间光波的波前到达P点,P点在系坐标为在系坐标为。在 t=t/=0时重合, 系沿x轴相对于以速度运动。
由光速不变原理,在两个参照系光速均为c ,则
定义事件和事件之间的间隔S2为
(2) 间隔
在另一惯性系中观察到这两事件的间隔为
则有:
间隔不变性
间隔不变性是相对论原理和光速不变原理的数学表示式。