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2.正确理解和运用相对论力学的主要结论: 学习过程中,应特别注意克服基于口常尘活经验的经典时空观的干扰,并有意识地注 意相对论讨论问题的方法,以及独特的解题方法的技巧。 §1相对论的实验基础 Fundament of Experiment About Special Relativity 学习指导 1.电磁场运动的参考系问题。描述物体的运动状念需要建立一个确定的参考系。在前面 的电磁问题研究中,虫然没有明说,但是以地球为参考系,或以地球上任意一个(相对于地 球表面来说)静止不动的物体。此时,在所研究的电磁场系统内,不存在运动的带电体、运 动的导体、运动的媒质,这样的系统称为静止系统电磁场。如!果所研究的电磁场系统内,运 动的带电体、运动的导体、运动的媒质三者之中,只要存在其中之一,便称为运动系统的电 磁场。静止系统的电磁场受麦克斯韦方程组支配,运动系统电磁场也受麦克斯韦方程组支配, 但是必须是相对论形式的。 2.狭义相对论的内容主要包括两方面:时空理论,物理学的相对性原理。时空理论集中 反映在不同惯性学之间的洛仑滋变换和它所包含的物理内容上面。洛仑滋变换是山洛仑兹提 出来的。为什么狭义相对论山爱因斯坦建立,因为爱因斯坦把相对论的概念应用于全部物理 实验,而不仪仪应用于有限范围的现象。 3.旧有的时空观认为时间与空间彼此互不相关,没有联系:空间及时间与运动物质无关 系。所以时空观则认为时间与空间是不可分割的,不是互不相关、互相独立的。时空与运动 物质有着极为密切关系,时空是运动着的物质存在的基本形式。 4.一些概念的说明 ①.参考系:为了描述自然界中所发现的过程,必须有一个参考系统,参考系统应理解 为一个坐标系统,和固定在这个坐标系甲的钟,坐标系用来决定一个质点在空间的位置,钟 用来指示时间。②.惯性系:有这样一些参考系统,在其中,一个自山运动物体,即不受外 力作用的运动物体,是以等速度行进的,这种参考系叫惯性系统。如果两个参考系统彼此相 对作匀速运动,而其中的一个又是惯性系统,那么,另外一个显然也是惯性系统(在惯性系 统中每一个自山运动也将是匀速直线运动),因此,我们可以有任意个相对作匀速运动的惯 性系统。③.相对性原理:在一切惯性系中,力学现象遵循同一的力学定律,或者,粗略地 讲,相对性原理断言,物理规律在各种不同的参考系中都是相同的。这就是说,描述自然界 定律的方程,用不同的惯性参考系统的坐标和时间与出来,将有同样的形式。④.以太, 力学相对性原理不适合电磁规律。一些机械唯物主义者从低速范围力学的旧时定理论出发, 机械地将机械振动、声波与电磁场、电磁波进行简单类比,认为太空中存在一个无所个存的 特殊参考系一以太。光只能够对这个特定参考系的传播速度为C,因而麦克斯韦方程组也 就只能对该特殊参考系成立,果确是如此,则经典力学中一切惯性参考系等价的相对性原 理在电磁现象中不再成立,因而山电磁现象可以确定一个特殊参考系,这样便可以把相对于 2
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