参考系S′,S′相对于S以速度v运动,若依据速度合成法则,光相对于S′的速度应是c-v,或者是c+v,而不是c,若是c+v,这不是就存在"超光速了"?事实上由相对论可知,光速为极限速度,是不变的,因此伽利略速度合成法则在这里是不适用的.
2.真空中光速不变
真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,光速与光源、观测者间的相对运动没有关系.这是爱因斯坦在前人的实验基础上提出的假设,这个假设是狭义相对论的基础.之所以称为假设,是因为它只是根据迈克尔孙等几个实验提出的,还没有数学的逻辑推理和推导.在大量的结论跟事实相符后,就成为狭义相对论原理.
1.关于狭义相对论的两个假设,下列说法正确的是( )
A.在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的
B.在不同的惯性参考系中,力学规律都一样,电磁规律不一样
C.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
D.真空中的光速在不同的惯性参考系中是有差别的
E.光速的大小与光源的运动和观察者的运动无关
【解析】 狭义相对论的基本假设有两个,分别是爱因斯坦相对性原理和光速不变原理,选项A、C正确.根据光速不变原理,E正确.
【答案】 ACE
2.一火箭以0.75c的速度离开地球,从火箭上向地球发射一个光信号.在火箭上测得光离开的速度是c,根据过去熟悉的速度合成法则,光到达地球时在地球上测得的光速是多少?根据狭义相对性原理,在地球上测得的光速是多少?
【解析】 根据过去熟悉的速度合成法则,光相对于地球的速度为v=c-0.75c=0.25c
根据狭义相对性原理,光速与光源、观察者之间的相对运动没有关系,故在地球上测得的光速仍为c.
【答案】 0.25c c