6．3　爱因斯坦心目中的宇宙6．4　微观世界与量子论

　　　1．理解相对论时空观，灵活运用质能关系分析解决问题．(重点＋难点)

　　2．理解光电效应和光的波粒二象性，理解氢原子光谱．(重点)

　　一、爱因斯坦的时空观

　　1．同时的相对性

　　"同时性"在惯性系中，在低速时是没有疑问的，例如一列火车在做匀速直线运动，在某车厢中的中点一个人点燃一支蜡烛．他看到车厢前后两壁是同时被照亮的，地面上的人也应认为前后壁都是被同时照亮的．但有了光速不变原理时，情况就不一样了，当火车速度较大时，地面上的人将认为光先到达后壁，而后到达前壁．这就是"同时的相对性"．

　　2．时空的相对性

　　假如有一个事件P发生，在参考系A中的坐标为(x，y，z)，发生的时间为t，在以速度v运动的参考系B中的坐标为(x′，y′，z′)，发生的时间为t′，则有变换公式：

　　爱因斯坦的时空相对性揭示了时间、空间与物质运动存在着内在的不可分割的联系，并给出了它们之间的定量关系．

　　二、两个奇特的效应

　　1．长度收缩效应

　　物体静止长度l0和运动长度l之间的关系为：

　　l＝l0

　　上面的式子说明，相对于地面以速度v运动的物体，从地面上看，沿着运动方向上的长度变短了，速度越大，变短得越多．

　　2．时间延缓效应

　　Δt＝

上面的式子具有普遍意义，当从地面观察以速度v前进的火车时，车上的时间进程变慢了，不仅时间变慢了，物理、化学过程和生命的过程都变慢了，但车上的人都没有这种感觉