2013年4月自考《物理(工)》串讲第十二章(2)

更新时间：2013-04-08 14:39:42 来源：|0

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摘要 2013年4月自考《物理(工)》串讲第十二章(2)

　　三、相对论的时空观，同时性的相对性、长度收缩、时间延缓

　　洛伦兹变换式表明，对于分散在空间不同地点的事件，同时性和惯性系有关。对于同一地点的事件，如果它们在某一惯性系中是同时的，那么它们在一切惯性系中也都是同时的。但是在不同地点发生的两件事，在一惯性系看来是同时的，而在另一惯性系看不就不是同时的。所以同时性是相对的不是绝对的。它与空间坐标和相对速度有关。

　　长度收缩：如果有一个人以光速象火箭那样“发射”出去，而我们在地面上测量他的身高，结果他的身高为零。这就是“长度收缩”效应。简言之，相对物体运动的坐标系中测物体的长度变短。

　　讨论一下：在相对观察者静止的惯性坐标系xOz平面内一张正方形的画，在相对此坐标系x方向匀速运动的观察者看来它成什么形状?回答是成了一个长方形。这就是因为x方向的长度收缩效应。若是一个圆形，将是什么样的呢?

　　时间延缓：从相对事件发生地点运动的坐标系中所测得的事件经历的时间间隔要比相对静止的坐标系所测得的时间要长。换句话说，如果一对情人在坐在一架光速飞船上打kiss，他们觉得自己只用了一秒钟，而在地球上看，他们却永远不停地在kiss，时间静止了?

　　速度变换：在经典力学中，速度变换就是两个速度相加，而相对论速度变换则不是如此。如果在一架光速飞船上向前发出一速光。那么在我们地球上看来，这束光的速度是不是2c?用伽利略变换就是，但那是错的，用相对论的速度变换可以得到光速还是c。应证了光速不变的原理。

　　把时空变换、速度变换的式子记一下，做一些简单的计算应该是没问题的。主要还是识记和领会其结论。

　　四、相对论动力学的基本结论(识记)

　　1、物体的质量m是随速度而变的。速度越大，m将变大。

　　2、质量和能量的关系。著名的E=mc2 ，这是相对论的另一个重要结论。称作爱因斯坦质能关系式。它具有普遍的性质，它青表明质量和能量是彼此不可分割的。但是质量变为能量和能量可变为质量的说法是不对的。质量和能量之间是不能相互转换的，但是它们之间有这样的量值关系。质量和能量分别遵守各自的守恒定律。

　　3、动量和能量的关系：E2=c2p2+m20c4

　　光子的静止质量为0，光子的动量为p=E/c

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