6.2 爱因斯坦眼中的世界(26张)课件-福建省莆田第二中学2020-2021学年高二物理鲁科版选修3-4

第2节 爱因斯坦眼中的世界 19世纪末物理学取得了巨大的成就： 形成了完整的科学体系 被赞誉为：“一座庄严雄伟的建筑体系和动人心弦的美丽庙堂”！ “明朗的天空中还有两朵小小的、令人不安的乌云” 两朵 “乌云”： 与黑体辐射有关 与光速问题有关 量子力学 相对论 威廉·汤姆孙 电磁波的速度等于光速c 不涉及参考系的问题!!!! v 实验现象表明，不论光源和观察者做怎样的相对运动，光速都是恒定的． 光速＝ 光速＝ 证明：光速的测量结果与光源和测量者的相对运动无关，即与参考系无关。 ☆可见光和电磁波的运动不服从相对性原理. 上述的矛盾使物理学家面临两个选择 修补：修正现有的理论，去迎合实验结果 (这相对比较容易，但常常无效) 创新：彻底摆脱“麦克斯韦电磁理论只适用于某一特殊的惯性系”，创立全新的理论。 一、狭义相对论的两个基本原理 迈克尔孙——莫雷模拟实验 1、狭义相对论的两个基本假设 ①狭义相对性原理 在不同的惯性参考系，一切物理规律都是相同的。 ②光速不变原理 真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的，光速与光源、观察者间的相对运动没有关系。 就是在看来如此简单且最一般的两个假设的基础上爱因斯坦建立了一套完整的理论——狭义相对论 2、对两个基本假设的正确理解 ①自然规律不仅包括力学规律，还包括电磁学规律等其他所有的物理学规律； ②强调真空中的光速不变指大小既不依赖于光源或观察者的运动，也不依赖于光的传播方向 ③几十年来科学家采用各种先进的物理技术测量光速，结果都不违背光速不变原理。 例1、火箭以0.75c的速度离开地球，从火箭上向地球发射一个光信号。火箭上的测得光离开的速度是c，光到达地球上时测得的光速是多少？ 光速不变原理 答：光速仍为c 例2、设某人在以速度为0.5c的飞船上打开一个光源，则下列说正确的是(　　) A．飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为1.5c B．飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为0.5c C．在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是c D．在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c 光速与光源、观察者间的相对运动没有关系。 CD 二、狭义相对论中的时间与空间 v 车上的人看到的车厢的长度： 车外的人看到的车厢的长度： 1、“动尺变短” 注意： 长度缩短效应只发生在相对运动的方向上