哈工大大學(xué)物理相對(duì)論習(xí)題課描述PPT課件

1、.1，相對(duì)論，狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)，相對(duì)論：物理定律在所有慣性系中都相同，沒(méi)有特殊的絕對(duì)慣性系。光速不變?cè)恚涸谒袘T性系中，光在真空中的速度相同。c .2，2，特殊相對(duì)論的時(shí)空概念，洛倫茲變換，1)相對(duì)論和光速不變。2)粒子速度比真空光速c小得多時(shí)，其變化可以重建伽利略。坐標(biāo)變換：3，速度轉(zhuǎn)換：4，1。并發(fā)性的相對(duì)性，3 .長(zhǎng)度收縮(運(yùn)動(dòng)的假裝收縮)，特殊相對(duì)論的時(shí)空概念，2。時(shí)間延遲(運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘慢了)，5，狹義相對(duì)論力學(xué)，動(dòng)量能量質(zhì)量能量關(guān)系，1。動(dòng)量：2。能量：靜態(tài)能量：恒力：3。能量和動(dòng)量的關(guān)系，動(dòng)能：質(zhì)量方程，6，是。在k慣性系統(tǒng)中，觀測(cè)者記錄兩個(gè)事件的空間間隔和時(shí)間間隔分別為x

2、2-x1=600m和t2-t1=810-7 s，如果兩個(gè)事件同時(shí)發(fā)生在k系統(tǒng)上，k系統(tǒng)相對(duì)于k系統(tǒng)在x軸方向上需要移動(dòng)多快？已知的k系：如洛倫茲變換所示，要想在k系中同時(shí)發(fā)生，7，是。在慣性系統(tǒng)k中，距離x軸1000米的兩個(gè)事件同時(shí)發(fā)生，在另一個(gè)慣性系統(tǒng)k(與沿x軸的k運(yùn)動(dòng)相對(duì))中，兩個(gè)事件發(fā)生的位置相距2000米，在k系統(tǒng)中，查找測(cè)量這兩個(gè)事件的時(shí)間間隔。答復(fù)提示，k到：k到：可由(2)使用，替代(1)，k到兩個(gè)事件的時(shí)間間隔，8，是。有一艘以0.9c的速度向東飛行的宇宙飛船a，另一艘以0.8c的速度向西飛行。宇宙飛船b上的宇航員測(cè)量的宇宙飛船a的速度是多少？將東方設(shè)定為正x軸方向，將地面參

3、考系統(tǒng)s，A的速度，b設(shè)定為參考系統(tǒng)s，A的速度，不能從第三參考系統(tǒng)觀察到！9，是。在折射率為n的靜止連續(xù)介質(zhì)中，光速v0=c/n。水的折射率n等于水管中的水以速度u流動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)水的光速v有多大？地面參考系統(tǒng)為s系統(tǒng)，水參考系統(tǒng)為s系統(tǒng)。s是與s系統(tǒng)的相對(duì)速度。也就是說(shuō)，水的速度為u，速度方向?yàn)閤軸正方向。根據(jù)光對(duì)s系，即整數(shù)的速度v0=c/n。相對(duì)論速度轉(zhuǎn)換公式，流動(dòng)水中傳播的光基于s系和地面的速度v。因此，光似乎是被移動(dòng)介質(zhì)拖動(dòng)的。不是完全拖動(dòng)，但作為運(yùn)動(dòng)介質(zhì)速度的一部分，f=1-1/n2被添加到光速v0=c/n。1851年，比索在實(shí)驗(yàn)室里觀察了這種效果。但是這種效果直到相對(duì)論出現(xiàn)后才得到

4、滿意的解釋。10，是。如果在s系統(tǒng)中測(cè)量美子靜止，與OX軸成30o角，在s中測(cè)量美子與OX軸成45o角，那么與s系統(tǒng)相比，s系統(tǒng)的速度是u是多少？s系測(cè)量的米的長(zhǎng)度是多少？答案提示，s表示米長(zhǎng)，例如，s表示：測(cè)量(2)，s表示米長(zhǎng)，替換(1)，s表示相對(duì)于s的速度，11，如1洞長(zhǎng)1公里，停止時(shí)間1公里。這列火車(chē)以0.6c的速度通過(guò)洞穴時(shí)，在地面測(cè)量，(1)列車(chē)從前端進(jìn)入洞穴，到終點(diǎn)需要多長(zhǎng)時(shí)間？(2)整列火車(chē)在洞穴里需要多長(zhǎng)時(shí)間？(？(3)在列車(chē)上測(cè)量的話？解法：(1)，S系(地面):火車(chē)長(zhǎng)度，洞穴長(zhǎng)度，系(列車(chē)):指揮，洞穴長(zhǎng)度，(2)，S系：系：列車(chē)比洞穴長(zhǎng)，整體，12，是?；鸺詖=0.

5、6c的均勻速度向地球飛去?；鸺l(fā)射后(火箭的時(shí)鐘)，該火箭相對(duì)于地球v1=0.3c向地面發(fā)射了導(dǎo)彈。問(wèn)火箭發(fā)射后過(guò)了多久，導(dǎo)彈到達(dá)了地球。(地球上的時(shí)鐘)，計(jì)算中假設(shè)地面不動(dòng)。解決方案：13，是。靜止的兒子的壽命約=210-6s?，F(xiàn)在，在8公里的高空，由于介子衰變，產(chǎn)生了u=0.998c的速度，來(lái)測(cè)試這個(gè)子能否接觸地面。解決方案：將地球參考系統(tǒng)設(shè)置為慣性系統(tǒng)s，子參考系統(tǒng)s。s系統(tǒng)相對(duì)于s系統(tǒng)的運(yùn)行速度為u=0.998c，s的子代的唯一壽命為=210-6s。根據(jù)相對(duì)論時(shí)滯效應(yīng)，s系統(tǒng)的子壽命可以到達(dá)地面。時(shí)間內(nèi)的子移動(dòng)距離為、14，對(duì)于解決方案2: s系統(tǒng)，是子剛體，地球以速度u=0.998c

6、指向子運(yùn)動(dòng)。子壽命=210-6s小時(shí)時(shí)，地球移動(dòng)距離對(duì)于s系統(tǒng)而言，地面和子體之間的距離具有相對(duì)論長(zhǎng)度收縮效應(yīng)；也就是說(shuō)，s系統(tǒng)的觀測(cè)者測(cè)量的地面和底部之間的距離：這表明，在孩子崩潰之前，它已經(jīng)接觸到了地面。15，如：一個(gè)電子從靜止加速到0.1c速度需要多少工作？速度從0.9c提高到0.99c需要多少工作？解決方案：具有相對(duì)論能量關(guān)系，相對(duì)論質(zhì)量公式，形式，中間，16，17，例如，均勻細(xì)棒停止時(shí)的質(zhì)量為m0，長(zhǎng)度為L(zhǎng)0，沿桿長(zhǎng)度進(jìn)行高速等速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，以l測(cè)量其長(zhǎng)度， 該條的運(yùn)動(dòng)速度v=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，18，證明：自由電子不能一次完全吸收一個(gè)光子。解決方案：假設(shè)自由電子一次可以完全吸收一個(gè)光子。如圖所示，相互作用前后電子的動(dòng)量分別是和，光子的頻率是電子的靜止質(zhì)量為m0，則根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律可以知道：(1