狹義相對論,一、狹義相對論的兩個基本假設：,1、相對性原理：,2、光速不變原理：,測量技術：,測量物體位置必須用本地尺，測量事件發(fā)生時間必須用本地鐘。,1、同時的相對性：1）同地同時是絕對的。2）異地同時是相對的。,二、相對論時空觀,2、時序的相對性1）有因果關系的時序是絕對的。2）無因果關系的時序是相對的。,3、尺縮效應,1）原長和運動長度,3、尺縮效應縱向效應,1）.原長和運動長度,2）.尺縮公式,4、鐘慢效應,1）.固有時和兩地時,2）.鐘慢公式,三、洛侖茲變換,正變換,逆變換,1、坐標變換式,2、時間間隔和空間間隔,1）.時間間隔,2）.空間間隔,3、洛侖茲速度變換式,逆變換,正變換,四、狹義相對論動力學基礎,1、質速關系,2、質能關系,3、相對論靜止能量,4、動能,5、相對論能量與動量關系,6、相對論的加速度和經典力學中的加速度大小和方向都不同,五測驗題(一)、選擇題1、在相對論的時空觀中，以下的判斷哪一個是對的：（A）在一個慣性系中，兩個同時的事件，在另一個慣性系中一定不同時；（B）在一個慣性系中，兩個同時的事件，在另一個慣性系中一定同時；（C）在一個慣性系中，兩個同時又同地的事件，在另一慣性系中一定同時又同地。（D）在一個慣性系中，兩個同時不同地的事件，在另一慣性系中只可能同時不同地。,C,2、下列說法哪種正確（S，S為兩個慣性系，S相對S勻速運動）（A）S系中的兩個同時事件，S中一定不同時。（B）S中兩個同地事件，S中一定不同地。（C）如果光速是無限大，同時的相對性就不會存在了。（D）運動棒的長度收縮效應是指棒沿運動方向受到了實際壓縮。,c,3、下列幾種說法：（1）所有慣性系統(tǒng)對物理基本規(guī)律都是等價的。（2）在真空中，光的速度與光的頻率、光源的運動狀態(tài)無關。（3）在任何慣性系中，光在真空中沿任何方向的傳播速度都相同。其中哪些說法是正確的？（A）只有（1）、（2）是正確的。（B）只有（1）、（3）是正確的。（C）只有（2）、（3）是正確的。（D）三種說法都是正確的。,D,4、觀察者甲測得同一地點發(fā)生的兩個事件的時間間隔為4秒。乙相對甲以0.6c的速度運動。則乙觀察這兩個事件的時間間隔為（A）4秒；（B）6.25秒;(C)5秒(D)2.56秒5、一米尺靜止于S系中，米尺與OX軸夾角600。S系相對于S系沿OX軸正向的運動速度為0.8C,則在S系中觀測到米尺的長度(A)60cm(B)58cm(C)30cm(D)92cm,c,D,5、一米尺靜止于S系中，米尺與OX軸夾角600。S系相對于S系沿OX軸正向的運動速度為0.8C,則在S系中觀測到米尺的長度(A)60cm(B)58cm(C)30cm(D)92cm,5、一米尺靜止于S系中，米尺與OX軸夾角600。S系相對于S系沿OX軸正向的運動速度為0.8C,則在S系中觀測到米尺的長度(A)60cm(B)58cm(C)30cm(D)92cm,x方向長度,y方向長度,不變,收縮,總長,=0.917,6、介子的靜止質量為106MeV/c2，動能為4MeV的介子的的速度是：(A)0.27c(B)0.56c(C)0.75c(D)0.18c,7、在慣性系中，兩個光子火箭（以光束c運動的火箭）相向運時，它們相互接近的速率為：（A）2c（B）0（C）c（D）c2,C,8、在慣性系S中，一粒子具有動量（Px,Py,PZ）（5，3，）MeV/c，及總能量E=10MeV(c表示真空光速)，則在S系中測得粒子的速度V接近于（A）3/8C（B）2/5C（C）3/5C（D）4/5C,9、已知電子的靜能為0.511MeV，若電子的動能為0.25MeV，則它所增加的質量M與靜止質量MO的比值近似為(A)0.1(B)0.2(C)0.5(D)0.9,10、一個電子運動速度V=0.99C,它的動能是：(電子的靜止能量為0.51MeV)(A)3.5MeV(B)4.0MeV(C)3.1MeV(D)2.5MeV,(二)填空題1一個在實驗室中以0.8c速度運動的粒子,飛行了3米后衰變.則觀察到同樣的靜止粒子衰變時間為。,=0.7510-8(s),2、+介子是不穩(wěn)定的粒子，在它自己的參照系中測得平均壽命是2.610-8s.如果它相對實驗室以0.8c(c為真空中光速)的速度運動,那么實驗室坐標系中測得的介子的壽命是。,4.3310-8(s）,3、觀測者甲和乙分別靜止于兩個慣性參照系K和K中，甲測得在同一地點發(fā)生的兩個事件的時間間隔為4s，而乙測得這兩個事件的時間間隔為5s，求：（1）K相對于K的運動速度。（2）乙測得這兩個事件發(fā)生的地點之間的距離-。,V=3/5c,=3c,4、觀察者甲以(4/5)c的速度（c為真空中光速）相對于靜止的參考者乙運動，若甲攜帶一長度為L、截面積為S，質量為m的棒，且這根棒被安放在運動方向上.則（1）甲測得此棒的密度為；（2）乙測得此棒的密度為。,m/(LS),密度為：25m/(9LS),V=4/5,5、在慣性系S中有一個靜止的等邊三角形薄片P?，F令P相對S以V作勻速運動，且V在P所確定的平面上。若因相對論效應而使在S中測量P恰為一等腰直角三角形薄片，則可判定V的方向是，V的大小為c。,垂直一邊的方向,V=(2/3)1/2c,6、兩個靜止質量為MO的小球，其一靜止，另一個以U=0.8c（c為真空中光速）的速度運動，在它們作對心完全非彈性碰撞后粘在一起，則碰撞后速度V=米/秒。,碰撞前動量：,碰撞后動量：,碰撞前后能量守恒,碰撞后動量：,碰撞前后能量守恒：,V=0.5c,碰撞前動量：,7、設有宇宙飛船A和B，固有長度均為LO=100米，沿同一方向勻速飛行.在飛船B上觀測到飛船A的船頭、船尾經過飛船B船頭的時間間隔為（5/310-6秒），求飛船B相對飛船A的速度的大小。,V=0.196c(0.2c),設相對速度為v則：,8、相對論中物體的質量M與能量有一定的對應關系，這個關系是：E=；靜止質量為MO的粒子，以速度V運動，其動能是：EK=；當物體運動速度V=0.8c（c為真空中光速）時,M:M0=。,Mc2,M0c2/(1-v2/c2)1/2M0c2,5/3,9、將一靜止質量為MO的電子從靜止加速到0.8c(c為真空中光速)的速度,則加速器對電子作功是.,(2/3)M0c2,10、高速運動粒子的動能等于其靜止能量的n倍，則該粒子運動速率為c，其動量為MOc.其中MO為粒子靜止質量，c為真空光速。,(n2+2n)1/2/(n+1),10、高速運動粒子的動能等于其靜止能量的n倍，則該粒子運動速率為c，其動量為MOc.其中MO為粒子靜止質量，c為真空光速。,(n2+2n)1/2/(n+1),(n2+2n)1/2,