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r=v-ccosg c-000s0 Lo= (5) 1-0 oe0 此式表明,只要满足">ccos0,观察者就能看到后表面 的图象,其宽度r随v的增加而增大.在v=c的极限 情形下,r=L。,观察者将看到边长为工,的正方形后表 面。若)<ccos0,则看不到后表面,这是低速条件下之 运动方向 常情。 同理,3边发出的光信号与2边运动到2位置时发 图4 出的光信号同时到达观察面P,侧面S在P面上形成 的宽度8可利用公式(2)得到: 中把立方体画成了长方体。需要再次指出,长方体反 映了运动立方体本身在S系中的空间特征,丝毫也不 1、 cisin g 是S系中的观察者所看到的实际形象。我们依然假定 1、 8= La 观察面P离立方体足够远,使到达P面的光都近平垂 ocos0 直入射,观察方向仍用0角表示。图5是按=0.8c, 宽度S也随0而变,并当)-→c时,8-0,所看到的2边 0=60°的情形画的。 与3边互相重合, 观察者看到的前表面比较特别。P面接收到的2 U△Eg 边光信号是在2处发出的,若要在同时接收到1边的 光信号,则该信号必须提前△2时间,即1边在1“位置 时发出.在>c cos 0的条件下(图5即属此情形),前 表面宽度可按推导(5)式的方法得到: -cos0 1、 -Lo c Cos0 从图看出,此时1边位于2边和4边之间,所看到的前 表面发生了反转,即看到的是反的汉字千。当→c 时,f→L。,所见前表面是边长为L的反转3的正方形, 它与正方形的后表面图象正好重合在一起。在< ccos0的条件下,图象中的1边位于2边之右,前表面 S系 不发生反转,看到的是正的字母F,这也是低速情形下 之常情。 图5 综上所述,当v<ccos时,观察者将看到侧面和正 的前表面[图6中的(a)和(b)]:v=ccos6时只看到侧 现来讨论观絮面P上记录到的图象。3边在某时 面[图6(c)],>ccos9时能同时看到后表面、侧面和 刻发出的光信号与△:时间之前4边在4位置时发出 反转3的前表面[图6(d)门,v=c时将看到重合在一起 的光信号同时到达P面,所以P面上能记录到立方体 的正方形后表面和反转3的前表面[图6(e)]. 后表面的图象(能看到字母R)。用?表示P面上记录 上面用几何关系导出的各宽度的公式都可按 到的后表面宽度,从图5的几何关系不难得到 Terrell的等效转动观点利用变换式(3)和(4)导出.观 ccos0 Lo+r cos0 察者所看到的运动立方体的图象可等效为静止立方体 cos 的转动。在)=c时,相当于静止立方体转动了-0的 角度(参见图5),并且看起来似乎是透明的。 即 (下转12页) ·23=运 动 方 向 图 4 中把立方体画成了长方体. 需要再次指出,长方体反 映 了运动立方体本身在 系中的空 间特征, 丝毫也不 是 系中的观察者所看到的实际形象. 我们依然假定 观 察面 P离 立方 体足够远 , 使到达P面的光都近乎 垂 直 入射 ;观察方 向仍用 0角表示. 图 5是按 =0.8D, 0---60。的 情形 画的. 图 5 现来讨论观 察面 p上记录至B的 图象. 3边在 某时 亥Ⅱ发 出的光 信号与 △t时 间之前 4边在 4 位置时发 出 的光信号同时到达P面, 所以P面上能记录到立方体 后 表面的图象(能看到字母R). 用 r表示 P面上记录 到的后 表面宽度 ,从 图 5的几何关 系不难得到 即 cCOS0 一 o + rCOS0 十击 r = C一 60S 此式表明 ,只要满足 2,>CCOS0,观察者就 能看 到后表面 的图象 ,其宽度 r随 的增加而 增大. 在 =c的极限 情形下,r=L。,观察者将看到边长为 二。的正方形后表 面. 若 <COOS0,则看不 到后表面 ,这是低 速条件下之 常情. 同理 ,3边发 出的光 信号与 2边运动到 2位置时发 出的光信号 同时到 达观察面 P, 侧面 在P面上形成 的宽度 可利用公式(2)得 到; : j--'薹Vz 厶 宽度 也随 而变 ,并当 c时 , -'O,所看到的 2边 与 3边互 相重合. 观察者看到的前表面比较特别. P面接收 到的 2 边光信号是在 2处发 出的, 若要在同时接收到 1边的 光信号 ,则该信号必须提前 △#。时 间,即 1边在 1”位置 时发出. 在 >cCOS0的条件下(图 5即属此情形),前 表面宽度 ,可按推导(5)式 的方法得到· … - - COS0(~ 1一 ÷ os 厶 从 图看出 ,此时 l边位于 2边和 4边之 闻,所看到 的前 表面 发生 了反转, 即看到的是 反的 汉字丁 . 当 口+o 时 ,产 所见前表面是 边长为工。的反转 3的正方形, 它与正方形的后表 面图 象正 好重 合在 一起. 在口< cC050的条件下 ,图象中的 1边位于 2边之右 ,前表面 不发生反转 ,看到的是 正的字母 F,这也是低速情形下 之常情. 综上 所述 ,当 <cC05口时 ,观察者将看到侧面和正 的前表面[图 6中的(a)和 (6)];口= cCOS0时只看到侧 面[图 6(c)];v2>eCOS0时能同时看到后表面 、侧面和 反转 3的前表面[图 6()]; =c时将看到重合在一起 的正方形后表面和反转 3的前表面[图 6(e)]. 上面用 几何 关系 导 出 的各 宽度 的公 式都 可 按 Terrell的等效转动观点利用变换式 (3)和(4)导出. 观 察者所看到的运动立方体的图象可等效为静止立 方体 的转动.在 =c时 ,相 当于静止立方体转动了 一口的 角度 (参见 图 5),并且看起来 似乎是透 明的. (下转 12页) · 23 · 口 一甜 卜 ll
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