1、狭义相对论,二、狭义相对论的两个基本假设：,1、爱因斯坦相对性原理：,2、光速不变原理：,一、绝对时空观：,空间间隔和时间间隔是绝对的,坐标变换,速度变换,三、狭义相对论的时空观：, 不同地事件的同时性是相对的。, 同地事件的同时性是绝对的。, 两个独立事件的时间次序是相对的。,1、同时的相对性：, 关联（因果）事件的时间次序是绝对的。,2、长度收缩效应：（尺缩效应）,运动物体沿其运动方向的长度收缩， 称为动尺收缩效应。,3、时间膨胀效应：,四、相对论动力学,质量：,动量：,五、相对论能量,动能：,能量：,动量-能量关系式：,1、宇宙飞船相对于地面以速度v 作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇
2、航员向飞船尾部发出一个光信号，经过t（飞船上的时间）时间后，被尾部的接受器收到，则由此可知飞船的固有长度为：,2、把一个静止质量为 m0 的粒子，由静止加速到0.6c （c 为真空中光速）需作的功等于,A）0.18m0c2 B） 0.25 m0c2 C） 0.36m0c2 D） 1.25 m0c2,4、 子是一种基本粒子，在相对于 子静止的坐标系中测得其寿命为 0 = 210-6 s ，如果 子相对于地球的速度为v = 0.998 c ，则在地球坐标系中测出的 子的寿命 = 。,3、在某地发生两件事，静止于该地的甲测得时间间隔为4 s ，若相对甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5 s ，则乙相
3、对于甲的运动速度为：,5、+介子是不稳定的粒子，在它自己的参照系中测得平均寿命是2.610-8 秒，如果它相对实验室以 0.8c（c 为真空中光速）的速度运动，那么实验室坐标系中测得的+介子的寿命是（ ）。,6、质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的3倍时，其质量为静止质量的（ ）倍。,7、已知电子的静能为0. 511MeV，若电子的动能为0.25MeV，则它所增加的质量 m 与静止质量 m0 的比值近似为,A）0.1 B）0.2 C ）0.5 D）0.9,例题8:甲乙两人所乘飞行器沿x轴作相对运动。甲测得两个事件的时空坐标为x1=6104m ， y1=z1=0 ， t1=2 10-4 s
4、 ； x2=12 104m， y2=z2=0， t2=1 10-4 s，如果乙测得这两个事件同时发生于 时刻，问：（1）乙对于甲的运动速度是多少？（2）乙所测得的两个事件的空间间隔是多少？,可知乙所测得的这两个事件的时间间隔是,解 （1）设乙对甲的运动速度为v，由洛仑兹变换,由此解得,由洛仑兹变换,可知乙所测得的这两个事件的空间间隔是,例题9 在S系中有一根米尺与ox轴成30角，且位于xoy平面内，若要使这一米尺与S系中的ox 轴成45角，试问S系应以多大的速率 u 沿 x 轴方向相对S系运动？在S系中测得米尺的长度是多少？,解；设在S系和S系中米尺的长度分别为l, l,且 l= 1m,u,z
5、,o,o,x,y,z,x,y,30,例题9 原子核的结合能。已知质子和中子的质量分别为。,两个质子和两个中子组成一氦核 ，实验测得它的质量为MA=4.000150u，试计算形成一个氦核时放出的能量。(1u=1.66010-27kg),而从实验测得氦核质量MA小于质子和中子的总质量M，这差额称M=M-MA为原子核的质量亏损。 对于 核,解 两个质子和两个中子组成氦核之前，总质量为,根据质能关系式得到的结论：物质的质量和能量之间有一定的关系，当系统质量改变M时，一定有相应的能量改变,这差不多相当于燃烧100 t 煤时所发出的热量,由此可知，当质子和中子组成原子核时，将有大量的能量放出，该能量就是原子核的结合能。所以形成一个氦核时所放出的能量为,形成1mol氦核时,例题10 设有两个静止质量都是m0的粒子，以大小相同、方向相反的速度相撞，反应合成一个复合粒子。试求这个复合粒子的静止质量和速度。,式中M和V分别是复合粒子的质量和速度。显然V=0，这样,而,解 设两个粒子的速率都是v，由动量守恒和能量守恒定律得,这表明复合粒子的静止质量M0大于2m0，两者的差值,式中Ek为两粒子碰撞前的动能。由此可见，与动能相应的这部分质量转化为静止质量，从而使碰撞后复合粒子的静止质量增大了。,
