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改进型伽利略变换!

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发表于 2006-1-4 08:35:41 | 显示全部楼层 |阅读模式

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改进型伽利略变换!            
波传播方程的新坐标变换:
设S′系以速度u相对以S系沿X轴正方向运动,在t′ = t = 0 时刻两坐标系的原点O,O′ 重合。这时从共同的原点发出一波(光)信号。经一段时间后,S′的原点到达图(20-5)所示位置,波(光)信号的波阵面沿X轴的方向到达P点。自S系和S′系分别观察到P点的坐标各为[1]
x = ct,y = 0,z = 0 (自S系观察)     (1)
  x′ = c t′ ,y ′= 0,z′ = 0(自S′系观察)(2)
设S系安装在静止空气中,坐标原点在点声源(光源)的声(光)波传播方程如下:
        x^2+y^2+z^2 =(ct)^2             (3)
在改进型伽利略变换下,即在式(4),式(5),式(6),式(7)的变换下
    t =βt′                              (4)
    x = x′ +βu t′                        (5)
    y = y′                               (6)
      z = z′                              (7)
式(3)变为
x′^2+y′^2+z′^2=(ct′ )^2                (8)
式中
       c —— 总波(光)速
       u —— 共x轴坐标间的运动速度。
         β= 1/(1- u/c)                   (9)
在改进型伽利略变换下,波传播方程的数学形式保持不变,总波(光)速保持不变。即
        c = x/ t = x′/ t′ = 常数                (10)
总光速与坐标系相对波(光)源的运动速度无关。
由时间变换公式有
     t = t′ /(1- u/c)                  (11)
可得到总波(光)速不变的一次型表达式
c = u + c*  = 常数                 (12)
式中
c* = c t′/t (等量替换公理)        (13)
c* —— 可变波(光)速
逆变换可表示为
          t′ = t/β                   (14)
          x′ = x – ut                (15)
          y′  = y                    (16)
          z′ = z                     (17)
参考文献
1, 程守洙,江之永编,王志符,朱泳春等修订,普通物理学(3),高等教育出版社,1982。
2,廖铭声,风速与风中声速公式的实验基础和逻辑根源,重庆工业高等专科学校学报,2001,(4)。
3,廖铭声,相对声速与多普勒效应,广西物理,2000(3)。
4, 廖铭声,时间相对性计算公式及其应用, 重庆工业高等专科学校学报,2000(4).
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