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爱因斯坦是怎么看待生活的？
当我还是一个相当早熟的少年的时 候，我就已经深切地意识到：大多 数人终生无休止的追逐的那些东西 是毫无价值的，
而且我不久就发现，这种追逐的残酷，这在当 年较之今天是更加精心的用伪善和漂亮的字句 掩饰着的，每个人只是因为有一个胃，就注定 要参加这种追逐。但是一个有思想、有感情的 人却不能由此得到满足
两条基本假设
同时性的相对性 长度收缩
时钟变慢
相对论质量和动量
运动长度 静止长度
运动时间 静止时间
相对论动能 总能量和静止能量 能量动量关系
动能动量关系
波动光学
第13章：光的干涉
光是电磁波
0
0
波长范围在3900 A ~ 7600 A
引起视觉效应个光化学效应的是电场
研究光的性质我门只研究电磁波中的电场


由题意
PA 0
P MV PB
V PB
M
未知
由相对论的能量和动量关系
EB2 PB2c2 m02c4
未知
EB2 PB2c2 m02c4 EB Ek E0 7m0c2
49m02c4 EB2 PB2c2 m02c4
PB2 48m02c2
E0 m0c2 静止能量
习题考察的内容
m
m0
1
v2 c2
P＝mv
m0v
1
v2 c2
EK mc2 m0c2
E 2＝P2c2 m02c4
Ek2 2Ek m0c2 P2c2
应用能量守恒（或质量守恒） 应用动量守恒
例3 (1)求动量为0.60MeV/C时电子的能量. 解:当P=0.60MeV/C时，其能量为E，则有
r1 )
光的干涉 续
E
E2 10

E2 20

2E10E20
cos
I I1 I2 2 I1I2 cos



2k (2k 1)
(k 0,1,2,) 干涉相长 (k 0,1,2,) 干涉相消


2

1

2
(r2

r1 )
2 1


2
(r2

r1 )
光的干涉 续



2k
(2k

1)
(k 0,1,2,) 干涉相长 (k 0,1,2,) 干涉相消
2 1


2
(r2

r1 )
k
r2

r1


(2k
1)
2
(k 0,1,2,) 干涉相长 (k 0,1,2,) 干涉相消
上节内容回顾
m
m0
1
v2 c2
P＝mv
m0v
1
v2 c2
在相对论力学中仍用动量变化率定义质点受到的作用 力，即：
F


dP
dt
d dt
(mv)
m dv dt
v
dm dt
上节内容回顾
m
m0
1
v2 c2
EK mc2 m0c2
E mc2 粒子以速率v 运动时的总能量
爱因斯坦是怎么看待生活的？ 续
象我这样的人，其 发展的转折点在于 自己的主要兴趣已 远远地摆脱了短暂 的，和仅作为个人 方面的事情，而是 转向力求从思想上 掌握事物。
一个人的指导 其行为的观念 应该与其自身 的具体情况相 一致
相对论一章小结
经典时空观 经典时空观的困难
用洛仑兹变 换解题三步骤
洛仑兹变换
n1r1)
2 (L2
L1)
பைடு நூலகம்
相位差和光程差的关系：
2( r2
2

r1 ) 1
2 (L2
L1)
光程差 ： = L2 - L1
2



2k
(2k
1)
(k 0,1,2,) 干涉相长 (k 0,1,2,) 干涉相消
电场强度 E：光矢量
光矢量随时间的周期性变化称为光振动
E

E0 cos(t 0

2
x)
§1 普通光源的发光特点
一. 普通光源 光是怎么产生的？
能级跃迁辐射
E2
波列
相干条件: 频率相同, 振动方向相同, 相差恒定
= (E2-E1)/h
E1
波列长L = c
普通光源发 出的光不是 相干光
V PB 48m0c 3 c
M 8m0
2
M 8m0
M0
1
V
2

c
代入得
V2
M0 8m0
1 c2
4m0
对狭义相对论的批判（谭暑生） ——标准时空论（国防科技大学学报1983年）
一，是否存在一个优越的惯性参考系？
现代宇宙学认为，在宇宙范围内存在“宇宙标准坐标系” 它是优越的坐标系，它得到2.7K宇宙背景辐射的支持， 宇宙背景辐射的严格各向同性的情况只存在一个惯性系 中，其它惯性系中都显示出辐射温度的方向变化。
M0－2m0
2m0 1 v2
c2
－2m0

2Ek c2
由此可见，动能转化为静止质量，从而使碰撞后复合粒子 的静止质量增大了。
例5 已知二质点A, B静止质量均为m0，若质点A静止， 质点B以6m0c2的动能向A运动，碰撞后合成一粒子， 若无能量释放。求：合成粒子的静止质量。
解：两粒子的能量分别为
EA m0c2
EB m0c2 6m0c2 7m0c2
由能量守恒，合成后新粒子的总能量
E EA EB 8m0c2 由相对论质能关系 E Mc 2 8m0c2
M 8m0
粒子的静止质量
M 8m0
M0
1
V
2
c

由动量守恒 P PA PB
s1
r1 p
s2
r2
§2 光程、光程差
y1 A1 cos(t)
y2 A2 cos(t)
y1

Acos(t

2
r1 1
)
y2

Acos(t

2
r2 2
)
2 ( r2 r1 ) 2 1
s1 s2
r1 n1p
r2 n2
n c u
y1

Acos(t

2
r1 1
)
y2

Acos(t

2
r2 2
)
2( r2 r1 )
2 1
光程的概念
n c
s1
r1 n1p
u
2


n2
s2
r2 n2
─真空中波长
1

u1

c / n1

c/
n1

n1
定义：光程 为 L = nr
2( r2
2

r1 ) 1
2 (n2r2
明纹
xk

k
D d
暗纹
xk
(2k 1) D 2d
E 2 P2c2 E02

(0.60MeV c2
)2
c2

(0.51MeV
)2

(0.789MeV
)2
(2)求动能为109ev的质子的动量为多少?
解: Ek2 2Ek m0c2 P2c2
P
Ek2 2E0Ek
1 2
51019 kg m s1
c
例题4 设有两个静止质量都是m0的粒子，以大小相同、 方向相反的速度v相碰，反应合成一个复合粒子。试求 这个复合粒子的静止质量。
r22 r12 2xd xd
r22 r12 2D
D
在 本实验中D >>d , D>>x， 很小
1) 双缝干涉的明暗纹条纹


d D
x

k
(2k
1)
2
明纹 暗纹
xd D
k 0,1,2, k 0,1,2,
相临两条明条纹或者暗条 纹光程差为一个波长
E1 E10 cos(t 1)
E1

E10
co s (t

1

2
r1 )
E2 E20 cos(t 2 )
P点合 振动的 振幅为:
E2

E20
co s (t

2

2
r2 )
E
E2 10

E2 20

2E10E20
cos


2

1

2
(r2

r2

r1


n
1d
透镜的等光程性
a
b
·S
c
s
s是同相面
lsas lsbs lscs
透镜的等光程性
2
lsas lsbs lscs
a
s亮点是各条光线在 s点引
b
·S
c
起光振动相互叠加形成 的 s是亮点说明各条光线在 s
s
s是同相面
2回路平均光速不变原理：在任何惯性系中，光在真 空中沿任何一个闭合回路速度的平均值为C，它与光 源的运动状态和空间方位无关
3，任何惯性系中都不存在物质运动的上限
4，新时空变换在低速下必须还原为伽利略变换
对标准时空论评价
标准时空论在基本假设的合理性、逻辑简单性和逻辑自 洽性上胜于狭义相对论。
标准时空论完满地解释了以前的所有实验结果，预见了 一些迄今没有预料的新的经验事实，等待着这些实验的 检验和证实。
k


L2

L1

(2k
1)

2
k 0,1,2 干涉相长 k 0,1,2 干涉相消
如何理解光程 ？ L = nr
光程差 ： = L2 - L1
相位差和光程差的关系：
2
媒质n
sr
p 光程实际上是光在媒质中通过的
几何路程，按波长数相等的要求
真空
折合到真空中的路程。
s nr p
如何理解光程 ，举例
n1 n2 …… nm
……
d1 d2
dm
r1
·p
S1 n r2
S2 d
光程 L = ( ni di )
L2 r2 d nd
L1 r1


2
L2

L1

2
r2

d


nd
r1

2
§3 双缝干涉
杨氏双缝干涉实验
1. 实验装置

d

单色平面光
r1
p·x
r2
x o
D
干涉条纹
P 点处的光程差 r2 r1
光程差的计算

d

r1 r2
D
· p x x x o x0
x
P 点处的 光程差
I
r2 r1
r12

D2

(x

d 2
)2
r22

D2

(x

d )2 2
解 设两个粒子的速率都是v，
由动量守恒定律得 mAv－mBv MV
显然 V=0， M M0
Av M v B
由能量守恒定律得
Mc2 mAc2 mBc2
M mA mB
2m0 1 v2 c2
mA mB
m0 1 v2 c2
这表明复合粒子的静止质量M0大于2m0，两者的差值
点引起光振动相位相同
汇集在焦点的各平行光线,从垂直于入射光束的任意平 面算起直到会聚点,都具有相等的光程
续：透镜的等光程性
E
x tg f
x f tg x f
x

x
o
f
反射光的相位突变和附加光程差
半波损失：光从光疏媒质（折射率小的）射到 光密媒质界面时，反射后有了量值为 的周 相突变，通常称为半波损失
对标准时空论评价
谭暑生的标准时空论发表后，包括钱学森（对谭暑生的 鼓励，前后长达20多年）在内的国内外多位科学家都
给予了高度评价
国内知名教授白铭复认为，标准时空论是有别于牛顿的 绝对时空观和爱因斯坦的相对论时空观的一种新的可能 的目前物理学所允许的时空理论。
理论物理权威法国物理学家德·埃斯帕纳：很好的观点， 完全独立地证明了：对实验事实的解释并非一定需要通 常的狭义相对论，这一点，我以前是不知道的，与我讨 论过这方面课题的物理学家中也几乎没有人知晓这个事 实。
独立(不同原子发的光)
独立(同一原子先后发的光)
二. 相干光获得方法
分波面法：从同一波阵面上取出两部分作为相干光源；
分振幅法：当一束光投射到两种介质的分界面时，一 部分反射，一部分透射，分成两部分或若干份。
分波面法
p
分振幅法
·p
S*
薄膜
三 光的干涉
假设S1，S2是两个相干光源
s1
r1 p
s2
r2
通过测量得到地球相对这个宇宙标准坐标系的速度为 400公里/秒
对狭义相对论的批判（谭暑生）
二，关于光速度不变原理
到目前的各种实验只证明双程平均光速或回路平均 光速的不变性，并没有证明单程光速不变性。爱德 华等人用回路平均光速不变性推出了广义的洛仑兹 变换。
（谭暑生）——标准时空论的基本假设
1绝对参考系原理：在所有惯性系中存在一个标准 的惯性参考系，在这个参考系中单程光速是各向 同性的。
对标准时空论评价
两院院士宋健为《从狭义相对论到标准时空论》 一书撰写了序言，其中特别指出：“谭暑生教授 沥20多年的心血，创立标准时空论。作为一个 自洽的新体系，它继承和综合了牛顿力学和爱因 斯坦狭义相对论的基本思想和成就，蕴涵了已知， 又有创新，廓清了原有的悖论，开拓了新的视野， 对物理学的发展具有重要意义。”
2) 干涉明暗纹的位置
明纹
x k D
d
暗纹
x (2k 1) D
2d
k 0,1,2, k 0,1,2,
条纹级数
r1

d
r2

D
明纹 x k D
d
暗纹 x (2k 1) D
2d
p·x x
x
x
o x0
I
k 0,1,2, k 0,1,2,
xd D