第十二章 狭义相对论:麦克斯韦电磁理论虽然取得了巨大成功,但在该理论赖以建立的时空关系的问题上,却遇到了很大的困难。爱因斯坦他在坚信电磁理论正确性的基础上,摆脱了经典力学时空观的束缚,革命性地提出了以光速不变原理和“普遍的”相对性原理为基础的狭义相对论。狭义相对论不仅正确地说明了电磁现象,而且还涵盖了力学中的各个现象。不仅如此,狭义相对论还是研究高能物理和“微观”粒子的基础。 本章将对狭义相对论作较全面的介绍,主要内容有经典力学的伽利略变换式,狭义相对论的基本原理,狭义相对论的时空观和相对论力学的一些结论。12.1近代物理概述:1.了解近代物理的发展过程;2.了解经典物理发展过程中遇到的困难;3.了解近代物理在物理学中的地位。
12.2经典物理学的时空观:1.理解经典物理学的绝对时空观和经典力学的相对性原理;2.掌握经典物理学中的伽利略变换式;3.理解经典物理学中的同时是绝对的,时间间隔是绝对的观点;4.知道迈克尔逊—莫雷实验的结论;5.知道爱因斯坦抛弃了“以太”的假说。
12.3狭义相对论的基本原理:1.了解爱因斯坦的伟大;2.理解爱因斯坦狭义相对论的基本原理及其物理意义;3.知道洛伦兹变换式。
12.4同时的相对性:1.理解爱因斯坦狭义相对论中的“同时的相对性”。
12.5长度收缩:1.在坚持同时的相对性的基础上讨论在不同的二个相对高速运动参照系中,长度这个物理量的关系;2.得到结论:沿运动方向高速运动的棒的长度收缩了,理解长度收缩是一种相对效应;3.掌握固有长度与另一参照系中长度的关系式,并会应用这个关系式做题。
12.6时间延缓:1.理解在同时的相对性的基础上时间延缓的问题;2.得到结论:沿着运动方向的时钟变慢了;知道时间延缓是一种相对效应;3.掌握固有时与另一高速参照系中时间关系式,并会计算有关习题。
12.7相对论质量和动量:1.在狭义相对论的基础上理解相对论动力学方程、基本概念和原理;2.理解在狭义相对论中的质量、动量、动力学的基本表达式及其物理意义。
12.8质量和能量及动量和能量关系:1.理解在狭义相对论中的能量表达式及其物理意义;2.掌握爱因斯坦质能关系式及其物理意义;3.了解狭义相对论中的能量与质量关系式及其物理意义。4.知道作用量子—普朗克常数h的物理意义。
[单选题]从加速器中以速度v=0.90c飞出的离子,在它的运动方向上又发射出光子,则这光子相对于加速器的速度为:( )

选项:[1.9C, 1.1C, C, 0.9 C]
[单选题]S系中发生的两个事件,其时空坐标为。若系以高
相对S系沿x轴方向运动,系测得这两个事件必定是:( )                      

选项:[既不同时,也不同地, 无法确定, 同时事件, 不同地点发生的同时事件   ]
[单选题]在惯性系S中测得飞行火箭的长度是它静止长度的 ,则火箭相对于S系的飞行速度 为:( )

选项:[c, , 2c , ]
[单选题]狭义相对论的两条基本原理是相对性原理;光速不变原理。( )

选项:[错, 对]
[单选题]一固有长度为8.0 m的物体,若以速率0.60c 沿x 轴相对某惯性系运动,求从该惯性系来测量,则此物体的长度为: ( )

选项:[3.4m, 64m, 34m , 6.4m]
[单选题]假设火箭以速率 0.60c沿x 轴相对地面运动,若地面上的恐怖分子在某处放置一个定时炸弹,设定20分钟后引爆,则在火箭上观察从设定到引爆的时间为:( )

选项:[, , , ]

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