狭义相对论小结

狭义相对论小结狭义相对论小结1、理解相对论时空观。2、掌握洛仑兹变换公式，能定量计算。3、掌握相对论质速关系。4、掌握质能关系.狭义相对论小结一、爱因斯坦的两个基本假设：①相对性原理：所有物理规律对所有惯性系都是等价的；②光速不变原理：在所有惯性系测量真空中的光速都是相等的。狭义相对论小结二、洛仑兹变换：PXXYYZZOO),,,(),,,(tzyxtzyxut系K系K狭义相对论小结2222211cucuxttcuutxx2222211cucxuttcutuxx狭义相对论小结三、狭义相对论时空观：1、同时的相对性：0,00)(2ttxcxutt时，当2、时间膨胀：221cutt3、长度收缩2201cull四、质速，质能等关系：220cv1mm12动量：vmp狭义相对论小结220cv1vmtddtdpdF:3运动方程为狭义相对论小结动能静能总能量2022024cmmcEcmEmcEk220222)(5cmcpE20cmpcEhpcEEk6光子chp/[例一]观测者甲和乙分别静止于两个惯性参照系K和K’中，甲测得在同一地点发生的两个事件间隔为4s，而乙测得这两个事件的时间间隔为5s，求：(1)K’相对于K的运动速度.(2)乙测得这两个事件发生的地点的距离.解:设K’相对与K运动的速度为v沿x(x’)轴方向，则据洛仑磁变换公式,有,)/(1/22cvcvxtt'2)/(1'cvvtxx22111)/(1/cvcvxt't因两个事件在K系中同一点发生,解得则,21xx21212)/(1''cvttttvm/s1081538.c)/(22222)/(1/cvcvxt't)1(21111)c/v(vtx'x则,xx21m)c/v()tt(v'x'x821212109122221)c/v(vtx'x)(2【例题2】两个相同的粒子，静质量为m0，粒子Ａ静止，粒子Ｂ以0.6c的速率向Ａ碰撞，设碰撞是完全非弹性的，求碰撞后复合粒子的运动速度和静止质量。解：碰撞前后动量、质量、能量均守恒2022202002200220025260175060601252601cm.cc)c.(mcmEcm.c.c)c.(mpm.c)c.(mmm设复合粒子的运动速度为u、静止质量为0mccmcmmpu33.03125.275.00002012.21mcumm下面为选择题1.在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的？（1）一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中光速。（2）质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的。（3）在一惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两个事件在其他一切惯性系中也是同时发生的。（4）惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时，会看到这时钟比与他相对静止的时钟走得慢些。(A)(1),(3),(4)。(B)(1),(2),(4)。(C)(1),(2),(3)。(D)(2),(3),(4)。[B]2.相对于地球的速度为v的一飞船，要到离地球为5光年的星球上去。若飞船的宇航员测得该旅程的路程为3光年，则v应为：(A)c/2(B)3c/5(C)9c/10(D)4c/5[D]3.观察者甲、乙，分别静止在惯性系S、S’中，S’相对S以u运动，S’中一个固定光源发出一束光与u同向(1)乙测得光速为c.(2)甲测得光速为c+u;(3)甲测得光速为cu；(4)甲测得光的速度为c正确的答案是：(A)(1),(2),(3);(B)(1),(4)(C)(2),(3);(D)(1),(3),(4)(E)（1）[B]4.a粒子在加速器中被加速，当其质量为静止质量的3倍时，其动能为静止能量的：（A）2倍．（B）3倍.（C）4倍．（D）5倍[A]0m3m20202kcm2cmmcE5.一固有长度的飞船L0=90m，沿船长方向相对地球以v=0.80c的速度在一观测站的上空飞过，该站测的飞船长度及船身通过观测站的时间间隔各是多少？船中宇航员测前述时间间隔又是多少？解：观测站测船身长)m(54)s(1025.27vLt通过时间0Lv通过是观测站以该过程对宇航员而言，cvLL/120)s(1075.3v/L't70或用时间延缓2)cv(1t't)s(1075.376.在距地面8.00km的高空，由p介子衰变产生出一个m子，它相对地球以v=0.998c的速度飞向地面，已知m子的固有寿命平均值t0=2.00×10-6s,问:该m子能否到达地面？请讨论.子平均寿命为：解：在地面测该m210)c/v(tt距离：自产生到衰变前的飞行)(.vvtL)c/v(km479120t。故可到达地面。可见km008.L