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第五章经典力学与物理学革命本章优化总结相对性光速不变慢缩短增大E＝hν时空的相对性1.同时的相对性在某一惯性参考系中，同时发生的两个事件，在另一个相对该惯性系做匀速运动的惯性系中观测不再同时．其观测结果是：沿运动方向靠前的事件先发生．2.长度的相对性(尺缩效应)沿杆方向与杆有相对运动的观察者所测得的杆的长度l比与杆相对静止的观察者所测得的长度l0要小．3.时间的相对性(钟慢效应)在某参考系(例如地面)中的观察者认为两个事件时间间隔Δt，比相对该参考系运动的惯性系(例如飞船中)中观察者认为两个事件发生的时间间隔Δτ要长．4.时空的相对性时间、空间都跟运动速度相联系，时间、空间是物质的存在形式，时空概念是从物质运动中抽象出来的，而不是独立于物质运动之外的概念，时空是相对的．如图所示，一根10m长的梭镖以接近光速的速度穿过一根10m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的．以下哪种叙述最好地描述了梭镖穿过管子的情况()A．梭镖收缩变短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它B．管子收缩变短，因此在某些位置上，梭镖从管子的两端伸出来C．两者都收缩，且收缩量相等，因此在某个位置，管子恰好遮住梭镖D．所有的这些都与观察者的运动情况有关[解析]如果你是在相对于管子静止的参考系中观察运动着的梭镖，那么梭镖看起来就比管子短，在某些位置梭镖完全处在管子内部；如果你和梭镖一起运动时，你看到的管子就缩短了，所以在某些位置，你可以看到梭镖两端都伸出管子；如果你在梭镖和管子之间运动，运动的速度是在梭镖运动的方向上，而大小是其一半，那么梭镖和管子都相对于你运动，且速度的大小一样，你可以看到两者都缩短了，且缩短的量相同．所以你看到的一切都是相对的——依赖于你的参考系．[答案]D光子说对光电效应规律的解释1.光电效应是单个光子和单个电子之间的相互作用产生的．金属中的某个电子只能吸收一个光子的能量，只有当吸收的能量足够克服原子核的引力而逸出时，才能产生光电效应．而光子的能量与光的频率有关，由此可解释光电效应的瞬时性和存在极限频率的原因．2.“光电子的动能”可以介于0～Ekm的任意值，只有从金属表面逸出的光电子才具有最大初动能，且随入射光频率增大而增大．3.“入射光强度”，指的是单位时间内入射到金属表面单位面积上的光子的总能量．在入射光频率ν不变时，光强正比于单位时间内照射到金属表面单位面积上的光子数，但若入射光频率不同，即使光强相同，单位时间照射到金属表面单位面积上的光子数也不相同，因而从金属表面逸出的光电子数目也不相同．用某单色光照射一金属可产生光电效应，若增大该单色光的强度，则逸出的光电子数将如何变化？[解析]因该单色光产生光电效应，故光强增大时，单位时间内到达金属表面的光子数增多，单位时间内吸收光子数增多从而逸出的光电子数目也增多．[答案]增加