吉林大学《大学物理》课件相对论 (1).pptVIP

阿尔伯特·爱因斯坦（德语：AlbertEinstein，1879年3月14日－1955年4月18日），20世纪犹太裔理论物理学家、思想家及哲学家，也是相对论的创立者。阿尔伯特·爱因斯坦被誉为是现代物理学之父及二十世纪最重要的科学家之一。爱因斯坦生于德国乌尔姆一个经营电器作坊的小业主家庭，他有一位妹妹。父母都是犹太人，父亲赫尔曼·爱因斯坦是一名不太成功的商人，母亲波林·科克是一位钢琴家。爱因斯坦的语言能力不是很好三岁仍未懂得说话，他在数学方面表现出特别的天赋,他在年幼时却已明白深奥的数学概念。五岁时对袖珍罗盘着迷，六岁开始练习拉小提琴。广义相对论

狭义相对论

布朗运动

光电效应

E=mc2

爱因斯坦场方程

玻色-爱因斯坦统计

EPR悖论著名成就在100年前的1905年，26岁的爱因斯坦写出了5篇改变世界的物理论文，他的《分子体积的新测定》证明了分子的存在；《热的分子运动论所要求的静止液体中悬浮小粒子的运动》论证了微粒的运动规则；《论动体的电动力学》创立了狭义相对论；《物体的惯性同它所含的能量有关吗？》推导出了“E=mc2”公式；《关于光的产生和转化的一个试探性观点》发现了光电效应规律。2005年既是爱因斯坦发表5篇论文100周年，也是他逝世50周年。德国总理施罗德在柏林宣布，2005年为德国的“爱因斯坦年”，旨在纪念相对论诞生100周年，纪念爱因斯坦逝世50周年。2005年4月18日，在他去世五十周年之际，全世界发起“物理照亮世界”的光束传递活动。当日带有他头像的激光信号从美国普林斯顿大学发出，透过大洋光缆穿越整个地球，在24小时之后回到美国。中国在4月19日傍晚开始光束传递，爱因斯坦光束传遍了全国的33个城市。相对论狭义相对论广义相对论1905年爱因斯坦提出的，是一种仅适用于惯性系，从时间和空间的基本概念出发将力学和电磁学统一起来的概念1916年爱因斯坦等人提出的，适用于非惯性系，是包含引力的相对性理论，是相对论天体物理学，高能天体物理学和宇宙学的理论基础一、力学的相对性原理力学规律在所有惯性系中都是等价的，具有相同形式。二、伽利略变换——相对性原理的数学表达式，是建立在经典时空观基础上的不同参照系之间的时空变换关系。伽利略航船现象——1632年表述1：在任何一个惯性参照系中，不可能通过任何力学实验判定这个参照系是处于静止或匀速直线运动状态。表述2：17.1经典力学时空观S与S′关系如下：——伽利略坐标变换式——伽利略速度和加速度变换式力学定律形式不变1.同时性是绝对的S中同时：S′中：2.时间间隔是绝对的S中不同时：S′中：三、经典力学的时空观3.两地之间的距离是绝对的S系:S系:经典时空观综述：▲绝对的真实的数学时间，就其本质而言，是永远均匀的流逝着，与任何外界事物无关。▲绝对的空间就其本质而言，是与任何外界事物无关，它从不运动，并且永远不变。▲绝对时间和绝对空间的概念加上伽利略相对性原理，便构成了经典的时空观。一、狭义相对论的基本原理物理定律在所有惯性系中都是相同的，或者说：所有惯性系都是等价的，不存在绝对参照系。1.狭义相对性原理2.光速不变原理在一切惯性系中，光在真空中沿各个方向传播速度都是C，跟光源与观察者相对速度无关。17.3狭义相对论基本原理洛仑兹变换二、洛仑兹变换前提：?满足狭义相对性原理和光速不变原理?当uc时，换原为伽利略变换表示：取如下线性变换计算整理得出洛仑兹变换式：其中：注意：当uC时洛仑兹变换转换为伽利略变换逆变换式中一、同时的相对性S系：时空坐标为S′系：时空坐标为17.4狭义相对论的时空观1o若则——在S系中同一地点同时发生两件事，在S′系中也是同时发生。2o若——称为同时的相对性则例：爱因斯坦列车列车：地面：A先，B后同时收到3o时序的相对性保证相对论与因果律不矛盾，应满足运动速度小于光速。以子弹击中小鸟为例：S系：发射:击中：S′系：若要满足式中：u是S′系速度，是子弹速度。前事件1开枪后事件2鸟死子弹?则要满足二、运动的时钟变慢事件E1:SS′uC1C2C3C3C3→C1事件E2:C3→C2由洛仑兹变换三、运动的杆缩短静止长度运动长度由洛仑兹变换：一、质量与速度关系mo:静止质量m:运动质量二、相对论动力学方程相对论动量表示为：相对论动力学方程是：17.6相对论质点动力学方程一、相对论的能量