狭义相对论产生的实验基础和历史条件.ppt

19世纪中期麦克斯韦建立的电磁场理论指出光是电磁波,并提出光是在以太中传播的假说。以太假说的主要内容是:以太是传播包括光波在内的电磁波的弹性媒质,它充満整个宇宙空间。以太中带电粒子振动会引起以太变形,这种变形以弹性波的形式传播,这就是电磁波。并且进一步认为以太就是人们一直在寻找的绝对静止参考系,只有在这个参考系中光速才是与方向无关的恒量。1、以太理论的提出完整ppt2、光速的困惑狭义相对论建立以前,人们认为任何速度的叠加都满足伽里略变换。但在光速领域里却碰到了困难。如前所说,以太就是绝对空间。以太中电磁波沿各方向传播的速度都等于恒量c。但在相对以太运动的惯性系中,按伽利略变换,电磁波沿各方向传播的速度并不等于恒量c,如下图中相对于光源运动的小车上所测得的光速。完整ppt3、迈克耳孙—莫雷的实验分析(1)使干涉仪的PM1臂沿着地球轨道运动速度u方向。地球相对以太速度为u,从G1到M1光束的速度为v=c-u;从M1到G1光束的速度为v=c+u。故光从G1点经M1返回的时间为t1面光源M1M1/212/1/uv=c-uv=c+uPM2G2G1完整ppt(2)设光束从G1经M2反射回G1共需时间为t2光相对地面的速度为V,根据经典相对速度公式uVcuv=c-uPM2G1v=c+uG2完整ppt转动90,时间差为干涉仪转动前后,光通过两臂时间差的改变量为:完整ppt考虑u/c是小量,利用近似公式应有干涉条纹移动的数目完整ppt有一部分人不相信实验的真实性,继续改进实验设备做实验。而且春天做了夏天做,秋天做了冬天做;平地做了高山做…实验精度越来越高,能做实验的人越来越多,乃至几乎每个大学都能做,但结果仍然一样,地球上的光速与地