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第一章 历史概述Ⅰ 牛顿力学1

1.1 引言1

1.2 长度、时间和质量的标准1

1.3 牛顿力学评述4

序言7

1.4 伽利略变换10

1.5 在相对于惯性系加速或转动的坐标系中的牛顿运动定律10

2.1 光以太29

2.1.1 引言29

2.1.2 光的线速和波速31

2.1.3 恒星光行差35

2.1.4 菲涅耳拖曳系数38

第二章 历史概述Ⅱ 以太理论39

2.1.5 马司卡脱和贾明的实验42

2.1.6 艾利实验45

2.1.7 菲索确定流水中光速的实验47

2.1.8 以太的早期机械理论49

2.2 电磁学的兴起51

2.3 迈克耳逊-莫雷实验57

2.4 洛伦兹电子论概述62

第三章 洛伦兹变换77

3.1 引言77

3.2 相对性原理78

3.3 光速不变原理79

3.4 洛伦兹变换91

3.5 洛伦兹变换的某些数学推论103

3.5.1 事件同时性的相对性103

3.5.2 时间膨胀103

3.5.3 洛伦兹-斐兹杰惹缩短105

3.6 不同地点事件的同时性107

3.7 洛伦兹-斐兹杰惹缩短112

3.8 时间膨胀116

3.8.1 多普勒效应119

3.8.2 宇宙线的μ介子在大气中的衰变123

3.9 真空中球面波的传播127

3.10 事件之间的间隔130

3.11 狭义相对论中观察者的作用135

3.12 光速与源速的关系的一个可能的实验校核136

4.1 速度变换146

第四章 相对论运动学146

4.2 (1-u12/c2)？和(1-u2/c2)？的变换150

4.3 粒子加速度的变换151

4.4 相对论光学153

4.4.1 线速的变换153

4.4.2 静止物体中的光速155

4.4.3 菲萦实验155

4.4.4 恒星光行差158

4.4.5 艾利实验162

4.4.6 真空中平面波的变换162

4.4.7 多普勒效应166

4.4.8 光在运动镜面的反射169

4.4.9 高速运动物体的表面形象172

第五章 相对论力学184

5.1 引言184

5.2 运动粒子的质量185

5.3 单粒子的相对论动力学191

5.3.1 力的定义191

5.3.2 功与动能192

5.4.1 在电场中的运动(无磁场)198

5.4 单粒子相对论动力学的一些应用198

5.4.2 在磁场中的运动(无电场)201

5.4.3 质量随速度变化的实验验证204

5.4.4 单位207

5.4.5 带电粒子加速到高能211

5.5 粒子的质量和动量以及作用在粒子上的力的变换214

5.5.1 质量变换214

5.5.2 动量和能量变换215

5.5.3 力的变换218

5.6 弹性碰撞理论219

5.7 非弹性碰撞和质能相当性229

5.8 质能相当的一些例子232

5.8.1 原子核的结合能232

5.8.2 动能235

5.8.3 电磁辐射(光量子)235

5.8.4 电子对的产生和正电子湮没241

5.8.5 粒子衰变242

5.8.6 介子的产生245

5.9 关于相对论力学的评述250

6.1 伽得利略变换的几何表示264

第六章 洛伦兹变换的几何表示及四维矢量的运用264

6.2 洛伦兹变换的几何表示267

6.3 利用复变量X4=ict279

6.4 狭义相对论的四维矢量表述283

6.5 德布洛意波294

7.1 引言301

7.2 两条相互平行的运载电流之间的力301

第七章 电磁学的二级效应301

7.3 运动的“点”电荷之间的力306

7.4 匀速运动的电荷产生的电场和磁场311

7.5 毕奥-沙伐定律和超距作用315

7.6 讨论321

第八章 麦克斯韦方程组的相对论变换325

8.1 引言325

8.2 E和B的变换327

8.3 E和B的变换式的某些应用333

8.3.1 匀速运动的电荷产生的电场和磁场333

8.3.2 运动的电动势336

8.3.3 真空中的平面波340

8.4 电荷密度与电流密度的变换340

8.5 D和H的变换349

8.6 运动介质的电动力学354

8.6.1 极化矢量P的变换355

8.6.2 磁化矢量M的变换358

8.6.3 本构方程360

8.6.4 运动介质电动力学的一级理论及其对运动介质中光速计算的应用361

8.6.5 威尔逊实验366

第九章 势的相对论变换374

9.1 关于标势与矢势的复习374

9.2 势的变换379

9.3 E和B的变换383

9.4 匀速运动的“点”电荷产生的标势与矢势385

9.5 李纳-维切尔势388

9.6 拉格朗日方程393

9.7 哈密顿方程396

10.1 引言401

10.2 洛伦兹变换，作为X1，X2，X3，X4空间中线性正交变换401

第十章 电磁理论的四维矢量与张量表述401

10.3 势φ和A的方程的相对论变换408

10.3.1 电荷密度和电流密度的变换408

10.3.2 洛伦兹条件410

10.3.3 势的微分方程的变换411

10.4 麦克斯韦方程组的矩阵表示412

10.5 麦克韦方程组的张量表示420

第十一章 狭义相对论评述与时钟佯谬430

11.1 狭义相对论评述430

11.2 时钟佯谬简介438

11.3 利用多普勒效应检验时钟佯谬的假想实验449

11.4 时钟佯谬的一种可能的实验检验453

11.4.1 引言453

11.4.2 决定N火箭454

11.4.3 决定N实验室(第一部分)455

11.4.4 决定N实验室(第二部分)457

11.4.5 本实验的讨论458

11.5 时钟佯谬的讨论460

11.6 关于穆斯堡尔效应与温度的关系的实验462

12.1 引言472

第十二章 广义相对论472

12.2 等效原理473

12.3 引力场中的时钟速率476

12.4 谱线的引力移动479

12.5 用等效原理解释时钟佯谬481

12.6 卫星内时钟的速率484

12.7 光线在引力场中的弯曲486

12.8 旋转参考系489

12.9 相对固定恒星加速的参考系496

12.10 广义相对论498

附录一 矢量分析公式提要504

附录二 静止物质中的P，D，M和H的定义507

附录三 运动物体的质量(另一种推导)517

附录四 矩阵理论概要521

附录五 二阶笛卡儿张量概述527

附录六 穆斯堡尔效应531

习题答案539

物理常数表543

参考书544