鲁科版高中物理选修3-4课件:6.2《爱因斯坦眼中的世界》2 （共31张PPT）

第2节爱因斯坦眼中的世界 狭义相对性原理 物理规律（包括力学、电磁学、光学等） 对于所有惯性系都具有相同的形式。 一、狭义相对论的两条基本原理 光速不变原理 在任何惯性系中，光在真空中的速度恒为c, 与光源的运动和观测者的运动无关。 爱因斯坦在上述两个基本假设的基础上，于1905年创立了狭义相对论，对伽利略速度变换公式进行了修改，并对经典的时空观进行了改革将物理学推进到一个新的阶段。 现代实验表明，不论光源和观察者做怎样的相对运动，光速都是恒定的。 经典的时空概念 我们在学习力学时，总要涉及时间间隔和空间距离的计算或测量。早在牛顿建立经典力学时，就考虑并形成了绝对时空的概念。他认为全宇宙都在这共同的时间中发展。 两个理想的钟，不论它们是否有相对运动，它们的快慢总是一样的。两个事件同时发生，任何观察者，不论他们是否有相对运动，都认为是同时发生的。所以时间的概念是绝对的。 二、狭义相对论中的时间与空间 经典的时空概念 世界万物都在共同的空间里，或静止或运动。空间任何两点的距离，比如一个理想刚性杆的长度，对任何观者来说，不论它们是否有相对运动，测量的结果都是相同的。所以说空间也是绝对的。经典的时空观念就是绝对的时空观念。 狭义相对论的时空概念  爱因斯坦在研究电磁规律的同时，也分析了时间和空间的概念，指出了经典时空概念的局限性。研究时空的性质需要进行测量，光或电磁波是测量时空的唯一工具，从而是了解时空性质不可缺少的因素。以下，简单地介绍狭义相对论的时空概念。 (1)“同时”的相对性 情况1：对于运动的火车上同时发生的两个事件，对于地面就不是同时的 讲解关键：在各个参考系中光速都为c 情况2：地面上同时发生的两个事件，对于运动的火车也不是同时的（利用相对运动原理） 在相隔一定距离的两点发生的事件是否同时，需用光讯号来测量。爱因斯坦提供了一种测量方法，可以作为同时的定义。在两点连线的中点设立一光讯号的探测装置，在每个事件发生的同时各发射一光讯号，如果位于中点的探测装置同时接收到这两个光讯号，则这两个事件是同时发生的。如果不是同时发生的，也可以根据两光讯号到达的先后，来判断两事件发生的先后。 一列火车以速度ν向右行驶，如图所示。A’和B’为车首尾处的两点，C’为A’和B’连线的中点。A和B是在事件发生时，地面上与A’