高中物理 15.4廣義相對(duì)論簡介課件 新人教版選修3-4.ppt

《高中物理 15.4廣義相對(duì)論簡介課件 新人教版選修3-4.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 15.4廣義相對(duì)論簡介課件 新人教版選修3-4.ppt（17頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第十五章相對(duì)論簡介 第四節(jié)廣義相對(duì)論簡介 復(fù)習(xí) 一 狹義相對(duì)論的兩點(diǎn)假設(shè) 1 狹義相對(duì)性原理在不同的慣性參考系 一切物理規(guī)律都是相同的2 光速不變?cè)碚婵罩械墓馑僭诓煌膽T性參考系中是相同的 光速與光源 觀察者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒有關(guān)系 二 由狹義相對(duì)論推出的幾個(gè)結(jié)論1 同時(shí) 的相對(duì)性2 動(dòng)尺變短3 動(dòng)鐘變慢4 速度變換公式 5 相對(duì)論質(zhì)量6 質(zhì)能方程 閱讀思考題 1 狹義相對(duì)論遇到哪兩個(gè)無法解決的問題 2 廣義相對(duì)論的兩個(gè)基本原理是什么 與狹義相對(duì)論的兩個(gè)假設(shè)有什么不同 3 根據(jù)廣義相對(duì)論的兩個(gè)基本原理可以導(dǎo)出那些重要結(jié)論 一 超越狹義相對(duì)論的思考 愛因斯坦思考狹義相對(duì)論無法解決的兩個(gè)問題 1 引力問題萬有引力定律無法納入狹義相對(duì)論的理論框架 2 非慣性系問題 狹義相對(duì)論只適用于慣性系 為什么慣性系具有這樣的地位 狹義相對(duì)論無法解釋 二 廣義相對(duì)性原理和等效原理 1 廣義相對(duì)性原理 在任何參考系中 物理規(guī)律都是相同的 伽利略相對(duì)性原理力學(xué)規(guī)律在任何慣性系都是相同的 愛因斯坦狹義相對(duì)性原理 1905年 在不同的慣性參考系中 一切物理規(guī)律都有是相同的 愛因斯坦廣義相對(duì)論原理 1916年 在任何參考系中 包括非慣系 所有的物理規(guī)律都是相同的 稱為廣義相對(duì)性原理 邏輯形式逐漸簡約 2 等效原理 一個(gè)均勻的引力場(chǎng)與一個(gè)做勻加速運(yùn)動(dòng)的參考系等價(jià) 如果飛船做勻加速運(yùn)動(dòng) 在光向右傳播的同時(shí) 飛的速度也在不斷增大 因此船上觀察者記錄下的光的徑跡是一條拋物線 三 廣義相對(duì)論的幾個(gè)結(jié)論 1 物質(zhì)的引力使光線發(fā)生彎曲 如果飛船做勻速直線運(yùn)動(dòng) 船上觀察者記錄下的光的徑跡是一條直線 虛線 飛船外觀察者看到這束光是直線傳播的 水平向右 通常物體的引力場(chǎng)都太弱 20世紀(jì)只能觀測(cè)到太陽引力場(chǎng)引起的光線彎曲 太陽 由于太陽引力場(chǎng)的作用 我們有可能觀測(cè)到太陽后面的恒星 最好的觀測(cè)時(shí)間是發(fā)生日全食的時(shí)候 1919年5月29日 發(fā)生日全食 英國考察隊(duì)分赴幾內(nèi)亞灣和巴西進(jìn)行觀測(cè) 證實(shí)了愛因斯坦的預(yù)言 這是對(duì)廣義相對(duì)論的最早證實(shí) 透鏡效應(yīng) 星球的強(qiáng)引力場(chǎng)能使背后傳來的光線匯聚 這種現(xiàn)象叫做引力透鏡效應(yīng) 星體 星體 無法觀測(cè) 黑洞 宇宙中很可能存在黑洞 它不輻射電磁波 因此無法直接觀測(cè) 但是它的巨大質(zhì)量和極小的體積使其附近產(chǎn)生極強(qiáng)的引力場(chǎng) 引力透鏡是探索黑洞的途徑之一 2 引力場(chǎng)的存在使得空間不同位置的時(shí)間進(jìn)程出現(xiàn)差別 對(duì)于高速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤 除了轉(zhuǎn)動(dòng)軸的位置外 各點(diǎn)都在做加速運(yùn)動(dòng) 越是靠近邊緣 加速度越大 方向指向盤心 地面上看到 越是靠近邊緣 速度越大 根據(jù)狹義相對(duì)論 靠近邊緣部位的時(shí)間進(jìn)程較慢 圓盤上的人認(rèn)為 盤上存在引力場(chǎng) 方向由盤心指向邊緣 靠近邊緣的位置引力勢(shì)較低 得出 引力勢(shì)較低的位置 時(shí)間進(jìn)程比較慢 各類星體對(duì)比 宇宙中有一類恒星 體積很小 質(zhì)量卻很大 叫做矮星 引力勢(shì)比地球低的多 矮星表面的時(shí)間進(jìn)程比較慢 哪里的發(fā)光的頻率比同種的原子在地球上發(fā)光頻率低 看起來偏紅 這個(gè)現(xiàn)象叫做引力紅移 3 引力紅移 由于物質(zhì)的存在 實(shí)際空間并不是均勻的 空間發(fā)生了 彎曲 狹義 廣義相對(duì)論比較 狹義相對(duì)論 廣義相對(duì)論 不同的慣性參考系中一切物理規(guī)律都是相同的 任何參考系 包括非慣性系 中物理規(guī)律都是相同的 真空中的光速在不同慣性參考系中都是相等的 一個(gè)均勻的引力場(chǎng)與一個(gè)做勻加速運(yùn)動(dòng)的參考系等價(jià) 更進(jìn)一步 等效原理 光速恒定 愛因斯坦相對(duì)性原理 廣義相對(duì)性原理 對(duì)于時(shí)空觀的認(rèn)識(shí) 物質(zhì)本身的存在決定時(shí)空的性質(zhì) 時(shí)空性質(zhì)和物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)有關(guān) 狹義相對(duì)論 廣義相對(duì)論 慣性系平權(quán) 所有參考系平權(quán) 時(shí)空觀 光速恒定 等效原理 課題研究 題目 一 愛因斯坦的貢獻(xiàn) 二 方興未艾的宇宙學(xué) 三 有趣的相對(duì)論佯謬 四 黑洞的研究愛因斯坦與狹義相對(duì)論的建立 組織 小組 2 3人 方案 利用圖書館 互聯(lián)網(wǎng)資源寫一篇愛因斯坦與狹義相對(duì)論建立的科普小文章 要求 文章的時(shí)間脈絡(luò)清晰 無科學(xué)性錯(cuò)誤