狹義相對論產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和歷史條件學(xué)習(xí)教案

會(huì)計(jì)學(xué)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(rèn)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)(shyn)分析（1）使干涉儀的臂沿著地球軌道運(yùn)動(dòng)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；從M1到G1光束的速度(sd)為v=c+u。故光從G1點(diǎn)經(jīng)M1返回的時(shí)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(shí)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(dòng)(zhun dng)90，時(shí)間差為12122221 ( )1 ( )lltttucucc 12222()111 ( )1 ( )lltttucucc 干涉儀轉(zhuǎn)動(dòng)前后(qinhu)，光通過兩臂時(shí)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(yīng)有干涉條紋移動(dòng)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(shí)驗(yàn)的真實(shí)性，繼續(xù)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備做實(shí)驗(yàn)。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(shí)驗(yàn)精度越來越高，能做實(shí)驗(yàn)的人越來越多，乃至幾乎每個(gè)大學(xué)都能做，但結(jié)果仍然一樣，地球上的光速與地球速度無關(guān)。 洛侖茲等人提出，可能是地球拖著“以太”一道運(yùn)動(dòng)，地球與以太之間沒有相對運(yùn)動(dòng)了，當(dāng)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(shí)驗(yàn)”所否定?！肮庑胁顚?shí)驗(yàn)”否定地球拖著“以太”運(yùn)動(dòng)。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(xué)面臨著一場危機(jī)，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(shí)、空觀。 為什么會(huì)產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象呢？因?yàn)槿藗兪苤鴤鹘y(tǒng)思想的束縛，仍抱著牛頓的時(shí)空觀不放。抱著伽利略坐標(biāo)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(shí)驗(yàn)事實(shí)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(huì)計(jì)學(xué)。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(shí)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(shí)驗(yàn)的真實(shí)性，繼續(xù)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備做實(shí)驗(yàn)。平地(pngd)做了高山做?！肮庑胁顚?shí)驗(yàn)”否定地球拖著“以太”運(yùn)動(dòng)。這樣一來物理學(xué)面臨著一場危機(jī)，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(biāo)變換不放。第7頁/共8頁第九頁，共9頁。