狭义相对论的基本原理洛伦兹变换课件.pptx
《狭义相对论的基本原理洛伦兹变换课件.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《狭义相对论的基本原理洛伦兹变换课件.pptx(23页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、狭义相对论产生的实验基础和历史条件,由该理论可得,光(即电磁波)在真空中的传播速度为:,光速 c 是相对那个参照系的速度?,在19世纪中叶,人们研究的高速运动的物质主要是光和电磁波。关于电磁波的基本理论就是麦克斯韦在1865年建立的电磁场理论,该理论预言了电磁波的存在,并在1888年赫兹从实验上加以证实。,,是一个恒量,参照系无关。,以上结论都得到实验的证明,说明电磁场理论是正确的。,光速与参照系无关的结论与牛顿时空观是完全排斥的。,对于不同的惯性系,电磁现象基本规律的形式是一样的吗?,我们知道,机械波传播需要介质。当时,人们普遍认为光的传播也需要一种介质。人们将传播光的介质称为“以太”。认为
2、以太是绝对静止的参照系。而地球相对于以太是运动的。所以,在地球上沿不同的方向测光速,将有不同的结果。同时可以测出地球相对于以太的速度u。寻找“以太风”的热潮,系:以太,系:地球,1)则地球上测得的光速应为:c-u,2)则地球上测得的光速应为:c+u,按照伽利略变换:,他们把一束光分成互相垂直的两束,一束的传播方向和地球运动的方向一致,另一束和地球运动的方向垂直,然后使它们发生干涉。如果不同方向上的光速有微小的差别,当两束光互相置换时干涉条纹就会发生变化。由于地球在宇宙中运动的速度很大,希望它对光速能有较大的影响。,理论计算:实验装置旋转90o,干涉条纹将有0.04根条纹宽度的移动。,仪器的灵敏
3、度可判断0.01 根条纹的移动量。,“零结果”。,为了测量地球相对于“以太”的运动,1881年迈克尔孙用他自制的干涉仪进行测量,没有结果。1887年他与莫雷以更高的精度重新做了此类实验,仍得到零结果,即未观测到地球相对“以太”的运动。,人们始终没有测出地球相对以太的运动,这说明电磁学理论与伽利略变换有矛盾。从而动摇了整个经典力学的基础。,但是,这个实验和其他实验都表明,不论光源和观察者做怎样的相对运动,光速都是相同的。这些否定的结果使当时的物理学家感到震惊,因为它和传统的观念,例如速度合成的法则,是矛盾的。,人们为维护“以太”观念作了种种努力,提出了各种理论,但这些理论或与天文观察,或与其它的
4、实验相矛盾,最后均以失败告终。,电磁理论与经典时空观之间的矛盾该如何解决?,1905年,年仅26岁的爱因斯坦,在仔细分析了电磁现象和经典力学理论之间的矛盾后,以他独特的思维方式,大胆地提出了两个新的科学假设,并在此基础上创立了狭义相对论。,Albert Einstein(1879 1955)20世纪最伟大的物理学家,于1905年和1915年先后创立了狭义相对论和广义相对论,他于1905年提出了光量子假设,为此他于1921年获得诺贝尔物理学奖,他还在量子理论方面具有很多的重要的贡献.,一狭义相对论的基本原理,1)(狭义)相对性原理:物理规律在所有的惯性系中都具有相同的表达形式。,2)光速不变原理
5、:真空中的光速是常量,它与光源或观察者的运动无关,即不依赖于惯性系的选择。,关键概念:相对性和不变性。,伽利略变换与狭义相对论的基本原理不符。,即:物理定律与惯性系的选择无关,对物理定律来说,所有惯性系都是等价的。,崭新的现代时空观,引起了物理学的一次大革命,把物理学由经典物理带入了近代物理的相对论世界。,说明同时具有相对性,时间的量度是相对的。,和光速不变紧密联系在一起的是:在某一惯性系中同时发生的两个事件,在相对于此惯性系运动的另一惯性系中观察,并不一定是同时发生的。,长度的测量是和同时性概念密切相关。,第一条原理是对力学相对性原理的推广。否定了绝对静止参照系的存在。,2)这条原理实际上是
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 狭义相对论 基本原理 洛伦兹 变换 课件
链接地址:https://www.31ppt.com/p-2154303.html