Vật lý đại cương - Thuyết tương đối hẹp Einstein phần 1

Tham khảo tài liệu vật lý đại cương - thuyết tương đối hẹp einstein phần 1, khoa học tự nhiên, vật lý phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Vật lý đại cương - Thuyết tương đối hẹp Einstein phần 1 Ch−¬ng 6ThuyÕt t−¬ng ®èi hÑp Einstein (Anhxtanh)Albert Einstein1. Kh¸i niÖm më ®Çu:C¬ häc Niut¬n h×nh thμnh quan niÖm vÒ kh«nggian, thêi gian vμ vËt chÊt kh«ng phô thuéc vμochuyÓn ®éng (v X©y dùng m«n c¬ häc tæng qu¸t h¬n: C¬häc t−¬ng ®èi tÝnh2. C¸c tiÒn ®Ò Anhxtanh:2.1. Nguyªn lý t−¬ng ®èi: Mäi ®Þnh luËt vËt lý®Òu nh− nhau trong c¸c hÖ quy chiÕu qu¸n tÝnh2.2. Nguyªn lý vÒ sù bÊt biÕn cña vËn tèc ¸nhs¸ng:VËn tèc ¸nh s¸ng trong ch©n kh«ng ®Òub»ng nhau ®èi víi mäi hÖ qu¸n tÝnh. Nã cã gi¸trÞ b»ng c=3.108m/s vμ lμ gi¸ trÞ cùc ®¹i trongtù nhiªn.(kh¸c CH Niut¬n)CH Niut¬n: C¸c ®Þnh luËt c¬ häc T−¬ng t¸c tøc thêi (vËn tèc truyÒnt−¬ng t¸c lμ ∞ 3. §éng häc t−¬ng ®èi tÝnh - PhÐp biÕn ®æi Lorentz3.1. Sù m©u thuÉn cña phÐp biÕn ®æi Galilª víithuyÕt t−¬ng ®èi Anhxtanh Tõ phÐp biÕn ®æi Galilª y’ K’ K t=t’; v=v’+V y x’ l=x2-x1=x2’- x1’=l’ O’ ABC O¸p dông cho hai hÖ K vμ K’: xO’ chuyÓn ®éng víi V z’Trªn O’x’ Cã A, B, C z§èi víi hÖ quy chiÕu K:¸nh s¸ng ph¸t ra tõ B: Tíi A víi v=c-V Tíi C víi v=c+V=> Tr¸i víi tiÒn ®Ò thø 2 cña AnhxtanhPhÐp biÕn ®æi Galilª kh«ng phï hîp cho chuyÓn®éng cã vËn tèc cì vËn tèc ¸nh s¸ng3. 2. PhÐp biÕn ®æi Lorentz:• Thêi gian lμ t−¬ng ®èi t ≠ t’• Kh«ng gian trong hai hÖ: x’=f(x,t)Gèc O’chuyÓn ®éng víi vËn tèc V ®èi víi K Cã x-Vt=0Trong K’ to¹ ®é cña O’ lu«n cã x’=0§èi víi O’ viÕt: x’=α(x-Vt) x = β(x’+Vt’) OThay x’ ⇔ x, V ⇔ -V vμ t’ ⇔t cã α = β 1Theo tiÒn ®Ò 2: x=ct vμ x’=ct’ cã: α = V2ct’= αt(c-V) vμ ct= βt’(c+V) 1− 2 cNh©n 2 vÕ cã:Thay vμo cã x − Vt x + Vt x= x = 2 2 V V 1− 2 1− 2 c cTõ ®©y V2 1 − 2 .x − x c t = V V V t− 2 x t + 2 x c t = c t= 2 2 V V 1− 2 1− 2 c c PhÐp biÕn ®æi Lorentz: x − Vt V t− 2 xx = y’=y, z’=z c t = 2 V 1− 2 2 V 1− 2 c c x + Vt V t + 2 x x= c y=y’, z=z’ t= 2 V 1− 2 2 V 1− 2 c c NÕu V 4. C¸c hÖ qu¶ cña phÐp biÕn ®æi Lorentz:4.1. Kh¸i niÖm vÒ tÝnh ®ång thêi vμ quan hÖnh©n qu¶ V t 2 − t1 − 2 ( x 2 − x1 ) c t 2 − t1 = V2 1− 2 c Δt’=Δt=0 chØ khi x1=x2 Hai sù kiÖn rêi r¹c 1 vμ 2 x¶y ra ®ång thêië hÖ qui chiÕu nμy, nh−ng ch−a ch¾c ®· ®ångthêi x¶y ra ®èi víi hÖ qui chiÕu kh¸c.Quan hÖ nh©n qu¶:Hai sù kiÖn 1-nguyªn nh©n,2-hÖ qu¶x1=vt1, x2=vt2 víi x2>x1 Vv ( t 2 − t1 )[1 − 2 ] c t 2 − t1 = 2 V 1− 2 cv× vt1 th× t2’>t1’ Nguyªn nh©n lu«n x¶y ra tr−íc hÖ qu¶ trongmäi hÖ qui chiÕu. 4.2. Sù co ng¾n Lorentz Kh«ng gian x 1 − Vt 1 §é dμi ®o trªn tμu:l0=x2’-x1’x1 = §é dμi ®o tõ tr¸i ®Êt: l=x2-x1 V2 1− 2 V2 x 2 − x1 c l = l0 1− 2 x 2 − x 1 = x 2 − Vt 2x2 = c 2 V 1 − 2 V=2,6.108m/s V2 1− 2 c th× l=0,5l0 c §é dμi däc theo ph−¬ng chuyÓn ®éng cñathanh trong hÖ quy chiÕu mμ thanh chuyÓn®éng ng¾n h¬n ®é dμi ®é dμi cña thanh trong hÖmμ thanh ®øng yªn. VThêi gian lμ t−¬ng ®èi Trong hÖ chuyÓn ®éng K’:Δt’ V t2 + 2 x Trong hÖ ®øng yªn K: Δt c t2 = t 2 − t 1 V2 2 t ...