高三物理教案的相对论简介复习

1、狭义相对论的两个假设

(1)在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的。这个假设通常称为爱因斯坦相对性原理.

(2)真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源的运动和观察者的运动没有关系。这个假设通常叫做光速不变原理

2、狭义相对论的几个结论

(1)时间间隔的相对性

经典物理学认为,某两个事件,在不同的惯性系中观察,它们发生的时间差,也就是它们的时间间隔,总是相同的.但是,从狭义相对论的两个基本假设出发,我们会看到,时间间隔是相对的.

运动的钟比静止的钟走得慢,即所谓的钟慢效应,而且,运动速度越快,钟走的越慢,接近光速时,钟就几乎停止了。

(2)长度的相对性

在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短,即所谓的尺缩效应,速度越大,差别也越大,当速度接近光速时,尺子缩成一个点。当杆沿着垂直于自身的方向运动时,测得的长度和静止时一样。

(3)相对论质量

物体以速度v运动时的质量m和它静止时的质量m0之间有如下关系:

微观粒子的运动速度很高,它的质量明显地大于静止质量。

(4)质能方程

相对论另一个重要结论就是大家已经学过的爱因斯坦质能方程:E = mc2

当物体运动的速度比光速小很多时,

1/2mv2就是通常讲的动能,可见牛顿力学是相对论力学在v<

二、激光的特性及其应用

激光是同种原子在同样的两个能级间发生跃迁生成的,其特性是:

⑴是相干光。由于是相干光,所以和无线电波一样可以调制,因此可以用来传递信息。光纤通信就是激光和光导纤维结合的产物。

⑵平行度好。传播很远距离之后仍能保持一定强度,因此可以用来精确测距。激光雷达不仅能测距,还能根据多普勒效应测出目标的速度,对目标进行跟踪。还能用于在VCD或计算机光盘上读写数据。

⑶亮度高。能在极小的空间和极短的时间内集中很大的能量。可以用来切割各种物质,焊接金属,在硬材料上打孔,利用激光作为手术刀切开皮肤做手术,焊接视网膜。利用激光产生的高温高压引起核聚变。