【课堂新坐标】(教师用书)2013-2014 学年高中物理 第 6 章 相对论与天体物理章末归纳提升 鲁科版选修 3-4 狭义相对论1
狭义相对论的基本原理(1)狭义相对性原理:物理规律(力学、电磁学、光学)等对于所有惯性系都具有相同的形式.(2)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.2.时间的相对性运动的时钟变慢:Δt=
3.长度的相对性一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比静止时的长度小.公式为 l=l0
4.相对论的速度叠加u=
在 1966~1972 年期间,欧洲原子核研究中心(CERN)对储存环中沿圆周运动的μ 粒子的平均寿命进行多次实测.μ 粒子固有寿命的实验值为 2
197×10-6 s.当 μ 粒子的速度为 0
996 5c 时,测得其平均寿命为 26
17×10-6 s.试比较相对论预期的结果与实验值的符合程度.【解析】 按时间延缓公式,算出粒子固有寿命的相对论理论值为: Δt′0=×26
17×10-6 s=2
188×10-6 s而理论值与实验值仅相差2.188×10-6 s-2
197×10-6 s=0
009×10-6 s相对偏差约为≈4%这表明相对论时间延缓效应所预言的结果与实验值符合得很好.【答案】 见解析1.一固有长度的飞船 l0=90 m,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,该站测得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
【解析】 观测站测船身长为l=l0=54 m通过的时间是:Δt==2
25×10-7 s该过程对宇航员而言,是观测站以速度 v 通过 l0,所以 Δt==3
75×10-7 s
【答案】 54 m 2
25×10-7 s 3
75×10-7 s广义相对论1
广义相对论的基本原理(1)广义相对性原理:在任