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狹義相對(duì)論,一、狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)：,1、相對(duì)性原理：,2、光速不變?cè)恚??測(cè)量技術(shù)：,測(cè)量物體位置必須用本地尺，測(cè)量事件發(fā)生時(shí)間必須用本地鐘。,1、同時(shí)的相對(duì)性：1）同地同時(shí)是絕對(duì)的。2）異地同時(shí)是相對(duì)的。,二、相對(duì)論時(shí)空觀,2、時(shí)序的相對(duì)性1）有因果關(guān)系的時(shí)序是絕對(duì)的。2）無(wú)因果關(guān)系的時(shí)序是相對(duì)的。,3、尺縮效應(yīng),1）原長(zhǎng)和運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度,3、尺縮效應(yīng)——縱向效應(yīng),1）.原長(zhǎng)和運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度,2）.尺縮公式,4、鐘慢效應(yīng),1）.固有時(shí)和兩地時(shí),2）.鐘慢公式,三、洛侖茲變換,正變換,逆變換,,1、坐標(biāo)變換式,2、時(shí)間間隔和空間間隔,1）.時(shí)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(duì)論動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ),1、質(zhì)速關(guān)系,2、質(zhì)能關(guān)系,3、相對(duì)論靜止能量,4、動(dòng)能,5、相對(duì)論能量與動(dòng)量關(guān)系,6、相對(duì)論的加速度和經(jīng)典力學(xué)中的加速度大小和方向都不同,五．測(cè)驗(yàn)題(一)、選擇題1、在相對(duì)論的時(shí)空觀中，以下的判斷哪一個(gè)是對(duì)的：（A）在一個(gè)慣性系中，兩個(gè)同時(shí)的事件，在另一個(gè)慣性系中一定不同時(shí)；（B）在一個(gè)慣性系中，兩個(gè)同時(shí)的事件，在另一個(gè)慣性系中一定同時(shí)；（C）在一個(gè)慣性系中，兩個(gè)同時(shí)又同地的事件，在另一慣性系中一定同時(shí)又同地。（D）在一個(gè)慣性系中，兩個(gè)同時(shí)不同地的事件，在另一慣性系中只可能同時(shí)不同地。[],C,2、下列說(shuō)法哪種正確（S，S’為兩個(gè)慣性系，S’相對(duì)S勻速運(yùn)動(dòng)）（A）S系中的兩個(gè)同時(shí)事件，S’中一定不同時(shí)。（B）S中兩個(gè)同地事件，S’中一定不同地。（C）如果光速是無(wú)限大，同時(shí)的相對(duì)性就不會(huì)存在了。（D）運(yùn)動(dòng)棒的長(zhǎng)度收縮效應(yīng)是指棒沿運(yùn)動(dòng)方向受到了實(shí)際壓縮。[],c,3、下列幾種說(shuō)法：（1）所有慣性系統(tǒng)對(duì)物理基本規(guī)律都是等價(jià)的。（2）在真空中，光的速度與光的頻率、光源的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。（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(shuō)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(shuō)法都是正確的。[],D,4、觀察者甲測(cè)得同一地點(diǎn)發(fā)生的兩個(gè)事件的時(shí)間間隔為4秒。乙相對(duì)甲以0.6c的速度運(yùn)動(dòng)。則乙觀察這兩個(gè)事件的時(shí)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O’X’軸夾角600。S’系相對(duì)于S系沿OX軸正向的運(yùn)動(dòng)速度為0.8C,則在S系中觀測(cè)到米尺的長(zhǎng)度(A)60cm(B)58cm(C)30cm(D)92cm[],c,D,5、一米尺靜止于S’系中，米尺與O’X’軸夾角600。S’系相對(duì)于S系沿OX軸正向的運(yùn)動(dòng)速度為0.8C,則在S系中觀測(cè)到米尺的長(zhǎng)度(A)60cm(B)58cm(C)30cm(D)92cm[],,,,,,,5、一米尺靜止于S’系中，米尺與O’X’軸夾角600。S’系相對(duì)于S系沿OX軸正向的運(yùn)動(dòng)速度為0.8C,則在S系中觀測(cè)到米尺的長(zhǎng)度(A)60cm(B)58cm(C)30cm(D)92cm[],x方向長(zhǎng)度,y方向長(zhǎng)度,不變,收縮,,總長(zhǎng),,=0.917,6、μ介子的靜止質(zhì)量為106MeV/c2，動(dòng)能為4MeV的μ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(gè)光子火箭（以光束c運(yùn)動(dòng)的火箭）相向運(yùn)時(shí)，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(dòng)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(cè)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(dòng)能為0.25MeV，則它所增加的質(zhì)量△M與靜止質(zhì)量MO的比值近似為(A)0.1(B)0.2(C)0.5(D)0.9[],10、一個(gè)電子運(yùn)動(dòng)速度V=0.99C,它的動(dòng)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(gè)在實(shí)驗(yàn)室中以0.8c速度運(yùn)動(dòng)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(shí)間為。,=0.7510-8(s),2、π+介子是不穩(wěn)定的粒子，在它自己的參照系中測(cè)得平均壽命是2.610-8s.如果它相對(duì)實(shí)驗(yàn)室以0.8c(c為真空中光速)的速度運(yùn)動(dòng),那么實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)系中測(cè)得的介子的壽命是。,4.3310-8(s）,3、觀測(cè)者甲和乙分別靜止于兩個(gè)慣性參照系K和K’中，甲測(cè)得在同一地點(diǎn)發(fā)生的兩個(gè)事件的時(shí)間間隔為4s，而乙測(cè)得這兩個(gè)事件的時(shí)間間隔為5s，求：（1）K’相對(duì)于K的運(yùn)動(dòng)速度。（2）乙測(cè)得這兩個(gè)事件發(fā)生的地點(diǎn)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(duì)于靜止的參考者乙運(yùn)動(dòng)，若甲攜帶一長(zhǎng)度為L(zhǎng)、截面積為S，質(zhì)量為m的棒，且這根棒被安放在運(yùn)動(dòng)方向上.則（1）甲測(cè)得此棒的密度為；（2）乙測(cè)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(gè)靜止的等邊三角形薄片P。現(xiàn)令P相對(duì)S以V作勻速運(yùn)動(dòng)，且V在P所確定的平面上。若因相對(duì)論效應(yīng)而使在S中測(cè)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(gè)靜止質(zhì)量為MO的小球，其一靜止，另一個(gè)以U=0.8c（c為真空中光速）的速度運(yùn)動(dòng)，在它們作對(duì)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(dòng)量：,碰撞后動(dòng)量：,碰撞前后能量守恒,碰撞后動(dòng)量：,碰撞前后能量守恒：,V=0.5c,碰撞前動(dòng)量：,7、設(shè)有宇宙飛船A和B，固有長(zhǎng)度均為L(zhǎng)O=100米，沿同一方向勻速飛行.在飛船B上觀測(cè)到飛船A的船頭、船尾經(jīng)過(guò)飛船B船頭的時(shí)間間隔為（5/310-6秒），求飛船B相對(duì)飛船A的速度的大小。,V=0.196c(0.2c),設(shè)相對(duì)速度為v則：,8、相對(duì)論中物體的質(zhì)量M與能量有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這個(gè)關(guān)系是：E=；靜止質(zhì)量為MO的粒子，以速度V運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能是：EK=；當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度V=0.8c（c為真空中光速）時(shí),M:M0=。,Mc2,M0c2/(1-v2/c2)1/2–M0c2,5/3,9、將一靜止質(zhì)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(duì)電子作功是.,(2/3)M0c2,10、高速運(yùn)動(dòng)粒子的動(dòng)能等于其靜止能量的n倍，則該粒子運(yùn)動(dòng)速率為c，其動(dòng)量為MOc.其中MO為粒子靜止質(zhì)量，c為真空光速。,(n2+2n)1/2/(n+1),,,10、高速運(yùn)動(dòng)粒子的動(dòng)能等于其靜止能量的n倍，則該粒子運(yùn)動(dòng)速率為c，其動(dòng)量為MOc.其中MO為粒子靜止質(zhì)量，c為真空光速。,(n2+2n)1/2/(n+1),(n2+2n)1/2,