第一章 狹義相對論
Galilean相對性 v Invariant Classic Mechanics Not invariant E.M. waves Z Z’ v Y Y’ X X’ Invariant Classic Mechanics Not invariant E.M. waves Galilean transfer
光為等速 Michelson-Morley實驗 ( 1887年 ) 愛因斯坦狹義相對論之假說︰ 1.物理法則在所有慣性座標系中均等價。 2.在慣性座標系中，所有相互作用之極限速率為一 有限定值C。
The Lorentz transformation v w i t h
相對論運動學 長度減縮 時間延緩
Velocity transformation 速度轉換 If and ,then These relations show how the -factor of a moving particle transforms.
Acceleration transformation 加速度的轉換 ， with and , at time , i.e. put proper acceleration of P as integrate choosing
( is recognized as its proper length ) ct ( is recognized as its proper length ) x X=3 X=4 X=1 X=2
Space-Time Physics 時空物理 Minkowski空間 (四維時空 ct , x , y , z ) ( x0 , x1 , x2 , x3 ) 令 事件 1.2 間之“區間”
t Absolute future x Space like Absolutely separated Time like 令 類時 ( time like )︰ 在 K’系統中兩事件在同一地點發生 t Absolute future 類空 ( space like )︰ x Space like Absolutely separated Time like Absolute past
四維張量 ( 張量之定義 ) ( 線元素 ) ( 度規張量 ) ( with )
範例︰
四維速度、四維加速度 原時
In the rest fram 不變量 原加速度 由 即可定出不變量之值
相對論動力學 四維動量 靜止質量 動量守恆︰ 碰撞前後粒子 ︰碰撞前(後)取+(-)
質能關係︰ 不變量 當中 動能
四維力
電動力學的四維形式 電介質 導體
Column規範 Lorentz規範
電磁場張量 定義 ( 二階反稱張量 )
Lorentz規範
電荷守恆
光科技系統 Physical Optics Ray Eq. E. M. Eq. Geometrical Optics Quantum Optics Ray Eq. E. M. Eq. Quantization of the E.M Field