高中物理舊人教第三冊時(shí)間和空間的相對性ppt

1、時(shí)間和空間的 相對性,在經(jīng)典物理家的頭腦中，如果兩個(gè)事件在一個(gè)參考系中看來是同時(shí)的，在另一個(gè)參考系中看來也一定是同時(shí)的，但是如果接受愛因斯坦的兩個(gè)假設(shè)，我們會(huì)得出“同時(shí)是相對的”這樣一個(gè)結(jié)論．,一、“同時(shí)”的相對性,車廂上的人和地面上的人看到車廂中間燈光到達(dá)前后車廂的先后是不一樣的． 車上的觀察者認(rèn)為光同時(shí)到達(dá)車廂的前后兩壁 站臺(tái)上的觀察者認(rèn)為光先到車廂后壁后到前壁,結(jié)論： 1、對于運(yùn)動(dòng)的火車上同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件

2、，對于地面就不是同時(shí)的 關(guān)鍵：在各個(gè)參考系中光速都為c 2、地面上同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件，對于運(yùn)動(dòng)的火車也不是同時(shí)的 關(guān)鍵：相對運(yùn)動(dòng),思考與討論,二、長度的相對性,,,,,,,,,,v,,車上的人看到的車廂的長度：,車外的人看到的車廂的長度：,,,注意：長度縮短效應(yīng)只發(fā)生在相對運(yùn)動(dòng)的方向上如上例中的 X 軸方向上，在Y 軸方向上無長度縮短效應(yīng),動(dòng)尺變短（空間收縮效應(yīng)）,結(jié)論 一條沿自身長度方向運(yùn)動(dòng)的桿，其

3、長度總比桿靜止時(shí)的長度小,斐克小伙劍術(shù)精，出刺迅捷如流星，由于空間收縮性，長劍變成小鐵釘.,,,三、時(shí)間間隔的相對性,在站臺(tái)上看運(yùn)動(dòng)火車上的鐘,在火車上看運(yùn)動(dòng)站臺(tái)上的鐘,高速運(yùn)行的列車上，由車廂底部發(fā)出的閃光，對于車上的人來說，閃光是在豎直方向反射的，而車廂外的人認(rèn)為被接收的反射光是沿斜線傳播的．,,,,,,由光速不變原理便得到不同的時(shí)間間隔,,,,,,對于車廂內(nèi)的人：,對于車廂外的人：,,,h,,相對速度與動(dòng)鐘延緩效應(yīng) (τ

4、=1s）,V（米/秒）0.1c=3×1070.5c 0.8c0.9c 0.99c 0.999c 0.9998c,T(秒) 1.01 1.15 1.67 2.29 7.122.4 50,,四、時(shí)空相對性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,根據(jù)相對論，時(shí)間在運(yùn)動(dòng)中會(huì)進(jìn)行的比較緩慢，也就是說，在空間中高速移動(dòng)的時(shí)鐘，比固定于地面上的時(shí)鐘走得慢．,1971年，科學(xué)家將銫原子鐘放在噴氣式飛機(jī)中作環(huán)球飛行，然后與地面的基準(zhǔn)鐘

5、對照．實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論預(yù)言符合的很好．這是相對論的第一次宏觀驗(yàn)證．,早在1941年，科學(xué)家通過對宇宙線的觀測證實(shí)了相對論的結(jié)論，美國科學(xué)家羅西和霍爾在不同高度統(tǒng)計(jì)了宇宙線中μ子的數(shù)量，結(jié)果與相對論預(yù)言完全一致．,,,,,,當(dāng)兩個(gè)參考系的相對速度可與光速相比時(shí)，時(shí)間與空間的相對性才比較明顯．,,狹義相對論的結(jié)論已經(jīng)完全得到證實(shí)，實(shí)際上它已經(jīng)成為微觀粒子研究的基礎(chǔ)之一．,,,牛頓物理學(xué)的絕對時(shí)空觀：物理學(xué)的空間與時(shí)間是絕對分離沒有聯(lián)系的，