狹義相對論產(chǎn)生的實驗基礎(chǔ)和歷史條件學習教案

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1、會計學1第一頁，共9頁。22、光速(un s)的困惑 狹義相對論建立以前，人們認為任何(rnh)速度的疊加都滿足伽里略變換。但在光速領(lǐng)域里卻碰到了困難。cuvcuvuu 如前所說，以太就是絕對空間。以太中電磁波沿各方向傳播的速度都等于恒量c。但在相對(xingdu)以太運動的慣性系中，按伽利略變換，電磁波沿各方向傳播的速度并不等于恒量c，如下圖中相對(xingdu)于光源運動的小車上所測得的光速。第1頁/共8頁第二頁，共9頁。33、邁克耳孫莫雷的實驗(shyn)分析（1）使干涉儀的臂沿著地球軌道運動速度(sd)u方向。地球相對以太速度(sd)為u，從G1到 M1光束的速度(sd)為v=c-u；

2、從M1到G1光束的速度(sd)為v=c+u。故光從G1點經(jīng)M1返回的時間為t1面光源M1M1/212/1/uv=c-uv=c+uM2G2G11111222lll ctcucucu第2頁/共8頁第三頁，共9頁。4(2) 設(shè)光束(gungsh)從G1經(jīng)M2反射回G1共需時間為t2 22222uclt 22ucV光相對地面的速度為V,根據(jù)(gnj)經(jīng)典相對速度公式uV cuv=c-uM2G12lv=c+uG21l第3頁/共8頁第四頁，共9頁。512122221 ( )1 ( )lltttucucc 轉(zhuǎn)動(zhun dng)90，時間差為12122221 ( )1 ( )lltttucucc 1222

3、2()111 ( )1 ( )lltttucucc 干涉儀轉(zhuǎn)動前后(qinhu)，光通過兩臂時間差的改變量為：第4頁/共8頁第五頁，共9頁。6 考慮 u/c 是小量，利用(lyng)近似公式211,( )1uc 11121 212()( )llutcc應有干涉條紋移動的數(shù)目212()( )llc tuNc12lll若取，則22( )l uNc第5頁/共8頁第六頁，共9頁。7 有一部分人不相信實驗的真實性，繼續(xù)改進實驗設(shè)備做實驗。而且春天(chntin)做了夏天做，秋天做了冬天做；平地做了高山做實驗精度越來越高，能做實驗的人越來越多，乃至幾乎每個大學都能做，但結(jié)果仍然一樣，地球上的光速與地球速度

4、無關(guān)。 洛侖茲等人提出，可能是地球拖著“以太”一道運動，地球與以太之間沒有相對運動了，當然測不出速度的差別，但是這一想法又被天文(tinwn)上的“光行差實驗”所否定?！肮庑胁顚嶒灐狈穸ǖ厍蛲现耙蕴边\動。第6頁/共8頁第七頁，共9頁。8 還有不少解釋.但總有矛盾的地方。這樣一來物理學面臨著一場危機，對于經(jīng)典物理的大廈，人們(rn men)想扶起東墻卻倒了西墻，想扶起西墻卻倒了東墻。 愛因斯坦則拋棄以太（即否定(fudng)絕對靜止參考系的存在），建立相對論，并提出了全新的時、空觀。 為什么會產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象呢？因為人們受著傳統(tǒng)思想的束縛，仍抱著牛頓的時空觀不放。抱著伽利略坐標變換不放。在這種情況下就看誰能沖破傳統(tǒng)思想的束縛，就能在大量(dling)的實驗事實面前創(chuàng)建新的理論。第7頁/共8頁第八頁，共9頁。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)會計學。地球相對以太速度為u，從G1到 M1光束的速度為v=c-u。(2) 設(shè)光束從G1經(jīng)M2反射回G1共需時間為t2。V c?？紤] u/c 是小量，利用近似公式。有一部分人不相信實驗的真實性，繼續(xù)改進實驗設(shè)備做實驗。平地(pngd)做了高山做。“光行差實驗”否定地球拖著“以太”運動。這樣一來物理學面臨著一場危機，對于經(jīng)典物理的大廈，人們想扶起東墻卻倒了西墻，想扶起西墻卻倒了東墻。抱著伽利略坐標變換不放。第7頁/共8頁第九頁，共9頁。