Friday, April 3, 2015

相位不变性 发射台不断向接受者发射脉冲信号,无论接受者是静止还是在运动,他接收到脉冲的个数是相同的

[PPT]爱因斯坦与物理学的革命
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在广义相对论的柔性度规中:; (1)由于全空间没有统一的时间,因此在黎曼空间中一般无法建立同时性概念,但是可以定义两个坐标钟“同时”的概念,应用光信号来校 ...
  • [PPT]宇宙学5 .ppt

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    在广义相对论的柔性度规中:; (1)由于全空间没有统一的时间,因此在黎曼空间中一般无法建立同时性概念,但是可以定义两个坐标钟“同时”的概念,应用光信号来校 ...
  • [PPT]第八讲

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    在广义相对论的柔性度规中:; (1)由于全空间没有统一的时间,因此在黎曼空间中一般无法建立同时性概念,但是可以定义两个坐标钟“同时”的概念,应用光信号来校 ...

  • n例如,发射台不断向接受者发射脉冲信号,无论接受者是静止还是在运动,他接收到脉冲的个数是相同的。所以,相位是一个不变量,对不同的观察者不变。这可以通过洛伦兹变换来证明,但在牛顿力学中,根据伽利略变换与多普勒效应无法保证相位不变性。

    n相位不变性是德布罗意发现的,它是研究电磁场的相对论效应乃至量子理论的基础。
    在闵可夫斯基背景时空中,由局域惯性系的静电学定律就可以建立电动力学的理论体系,闵氏时空的间隔不变性自动导致光速不变与电磁学的洛伦兹协变性


    §1.2  基本观念
    1, 基本图像:de Broglie关系与波粒二象性
    1905年Einstein通过提出下列关系
    Eh==νωh,kehec
    Epvhv
    vv===λ     (1.9)
    (这里π
    2h
    =
    h),引入光子的概念。这在原先认为光是电磁波的图象
    上添加了粒子的图象,这已由上节第一组实验所证实。于是,若知道等式右边的波动参数ω和k,便可用这组关系求得它左边的量所相应的微粒子特性。经过18年之久,de Broglie克服积习的约束,逆过来理解这组关系,将上面这组关系从针对m=0的情况推广到m≠0的情况,提出原先是微粒的微观粒子也具有波动性1,
                                                    
    1
     Louis De Broglie,  Waves and Quanta,  Nature,  Vol.112,  540 (1923)。





    9
    ω=E
    h,vvh
    kp=,       (1.10)
    就是说,若已知等式右边的粒子参数E和pv
    ,便可由这组关系式求得
    该粒子所具有的波动特性。上面两组关系式的中间桥梁便是Planck常数h,形象地写出便是
    (,)(,)Epkvvh
    ←→⎯ω
    公式(1。10)便是常说的de Broglie关系。其中关于波长的第二个公式已为上节第二组实验所证实,而关于频率的第一个公式则被原子光谱实验所证实。注意,这组de Broglie关系是物质世界的普遍规律。其中将两种图象联系起来的Planck常数h数值很小,是波粒二象性可以显现出来的标度。假如在所研究问题中能够认为h→0,波和粒子便截然分开,波粒二象性的现象便可以忽略。比如,由原先粒子的
    (,)Epv
    ,利用(1.10)第二式便得到λ→0,与此粒子相联系的波动性便可以忽略。于是可以说,经典力学是量子力学当h→0时的极限情况。当然,这里h→0是相对而言,并非真要(本就是常数的)h变小,而是要求研究对象的动量p足够大(从而波长λ足够短),以及运动涉及的空间尺度l足够大,使得
    pl<<h
    即可。简单些说,可以按Planck常数h在所研究的问题里能否忽略,决定波粒二象性是否表现出来,进而决定经典与量子的界线。于是,经典力学只不过是其研究对象的能量、动量以及运动的空间尺度如此之大,使得h的作用可忽略情况下的力学。

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