14-5设S′系以速率v=0
60c相对于S系沿xx′轴运动,且在t=t′=0时,x=x′=0
(1)若有一事件,在S系中发生于t=2
0×10-7s,x=50m处,该事件在S′系中发生于何时刻
(2)如有另一事件发生于S系中t=3
0×10-7s,x=10m处,在S′系中测得这两个事件的时间间隔为多少
分析在相对论中,可用一组时空坐标(x,y,z,t)表示一个事件
因此,本题可直接利用洛伦兹变换把两事件从S系变换到S′系中
解(1)由洛伦兹变换可得S′系的观察者测得第一事件发生的时刻为(2)同理,第二个事件发生的时刻为所以,在S′系中两事件的时间间隔为14-6设有两个参考系S和S′,它们的原点在t=0和t′=0时重合在一起
有一事件,在S′系中发生在t′=8
0×10-8s,x′=60m,y′=0,z′=0处若S′系相对于S系以速率v=0
6c沿xx′轴运动,问该事件在S系中的时空坐标各为多少
分析本题可直接由洛伦兹逆变换将该事件从S′系转换到S系
解由洛伦兹逆变换得该事件在S系的时空坐标分别为y=y′=0z=z′=014-7一列火车长0
30km(火车上观察者测得),以100km·h-1的速度行驶,地面上观察者发现有两个闪电同时击中火车的前后两端
问火车上的观察者测得两闪电击中火车前后两端的时间间隔为多少
分析首先应确定参考系,如设地面为S系,火车为S′系,把两闪电击中火车前后端视为两个事件(即两组不同的时空坐标)
地面观察者看到两闪电同时击中,即两闪电在S系中的时间间隔Δt=t2-t1=0
火车的长度是相对火车静止的观察者测得的长度(注:物体长度在不指明观察者的情况下,均指相对其静止参考系测得的长度),即两事件在S′系中的空间间隔Δx′=x′2-x′1=0
30×103m
S′系相对S系的速度即为火车速度(对初学者来说,完成上述基本分析是十分必要的)
由洛伦兹变换可得