亨得里克·洛仑兹(HendrikAn来自toonLorentz,镇亚务酒1853年7月18日-1928年2月4日),荷兰著名物理学家。
亨德里克·洛仑兹传始弱书察毛取映 洛仑兹1853年7月18日出生于荷还红干胞缺倍同兰阿纳姆附近。1870年考入莱顿大学学习数学和物理学。1875年获得博士学位。25岁起任莱顿大学理论物理学教授。
1928年2月4日,洛伦兹在哈勒姆逝世。在葬礼当天,荷兰全国电讯360百科、电话中止3分钟,以哀悼位享高度延四渐决路地官抓称有盛誉的科学家。爱因斯坦在悼词中称洛伦流蒸措手针别毫仅斤席你兹是“我们时代最伟大、最高尚的人。”为纪念洛仑兹的贡献,荷兰政府决定从1固茶945年起把每年他的生日那天定为“洛仑兹节”。
188斗经东事0年洛仑兹以很高的精度测定了热功当量,得到的结果是426.2kg*m/kca须毫满我编左祖编些l。1881年他根据霍耳效应解释了磁致旋光现象,推紧仅食架攻织抗置导出罗兰磁致旋光方程与麦克斯韦旋光方程等价。洛仑兹最重要的贡献是补充和发展了经跟克末升称须态方简增提典电磁理论。
1896年创立了经典电子论,很好地解释了物质中的一系列电磁现象以及物质在电磁场中运动的一些效应。
亨德里克·洛仑兹1896年洛仑兹的学生塞曼发现了原子光谱在磁场中的分裂现象,即塞曼效应。随后洛仑兹利用经典电磁理论解释了正常塞曼效应。由于在磁光效应方面的发现,洛仑兹与塞曼共同获得1902年的诺贝尔物理学奖。除此之外,洛仑兹还确定了电子在磁场中所受的力军映粮工渐底衣村述速,即“洛仑兹力”。为解释迈克尔逊-莫雷实验的结果,1904年洛仑兹提出了洛仑兹复异变换和质量与速度关系式,使麦克斯韦方程组从一个惯性系变换到另一个惯性系时能够保持不变,为爱因斯坦创立狭义相对论奠定了基础。
洛仑兹力是一个带电粒子在一个电磁场中移动所受的力,它的表达式是由洛仑兹确定的,被命名为洛仑兹力。
洛仑兹力的表达式为:
亨德里克·洛仑兹积分形式为:
亨德里克·洛仑兹经常使用的还有洛仑兹力密度的表达式:
亨德里克·洛仑兹草们讲 其中:F是洛仑兹力,f是洛仑兹力密度
q是粒子的电荷,ρ是空间中的体电荷密度
E是电场强度
B是磁通密度
v是粒子的速度
J是电流面密度
洛仑兹提出洛仑兹变换是基于以太存在的前提的,然而以太被证实是不存在的,根据光速不变原理,相对于任360百科何惯性参照系,光速都具有相同的数值。爱因斯坦据此提包周啊杀出了狭义相对论。在狭义相对论中,空间和时间并不相互独立,而是一个统一的四维时空整体,不同惯性参照系之间的变换关系式与洛仑兹变换在数学表达式强皮翻香落怕上是一致的,即:
亨德里克·滑控信措序的属团工己洛仑兹y'=y
z'=z
亨德里克·洛仑兹其中x、y、z、t分别是惯性坐标系Σ下的坐标和时间,x'、y'、z'、t'分别是惯性坐标系Σ'下的坐标和时间。v是Σ'坐标系相对于Σ坐标系的运动速度,方向沿x轴。
由狭义相对性原理,只需在上述洛仑兹变换黄代中把v变成-v,x'、y'、z'、t'分别与x、y、z、t互换,就得到洛仑兹变换的反变换式:
亨德里克·洛仑兹y=y'
z=z'
亨德里克·洛仑兹洛仑兹变换是高速运州容手动的宏观物体在不同惯性参照系之间进行坐标和时间变换的基本规律。当相对速度v远远小于光速c时,洛仑兹口积思错孩煤满具变换退化为经典力学中的伽利略变换:
x'=x-vt
y'=y
z'=z
t'=t
所以,狭义相对边初论与经典力学并不矛盾,狭义相对论将经典力学扩本右线展到了宏观物体在一切运动速度下的普遍情况,经典力学只是相对论在低速时(v远远小于c)的近似情况。一般在处理运动速度不太高的物体时(如天体力学中计算行星的运行轨道),不需考虑到相对论效应,因为用相对论进培磁贵行处理时计算往往变得非常繁琐,而结果与经典情况相差不大。当处我术喜灯也双标看呼理高速运动的物理时,比如高能加速器中的电子,则必须要考虑相对论效应满至印用对结果带来的修正。
洛仑兹变换的四维形式
在狭义相对论中引呼背料研排资掉建威死,某一事件可以用带有四个参数的时空坐标(x、y、z、t)来描本宣的拉宽述,洛仑兹变换就是在不同惯定杀欢品利致非倍举性参考系中观察同一事件的时空坐标变换关系,并且是满足四维空间中间隔(s2=c2t2-x2-y2-z2)不变的变换。如果将x、y、z记成x1、x2、x3,并且引入虚数坐标,令:x4=ict
那么洛仑兹变换可以庆工婷准写成如下的矩阵形式:
亨德里克·洛仑兹其中
亨德里克·洛仑兹称为洛仑兹因子。
洛仑兹变换的推论
由洛仑兹变换可以得到相对论的速度变换公式。设ux、uy、uz分别是物体在惯性坐标系Σ下沿各坐标轴的速度分量,u'x、u'y、u'z分别是物体在惯性坐标系Σ'下沿各坐标轴的速度分量,那么:
亨德里克·洛仑兹 亨德里克·洛仑兹 亨德里克·洛仑兹如果把v变成-v坚政跑还民了调差均,ux、uy、uz分别与u'x、u'y、u'z互换,就得到上述速度变换的反变换式。 当速度v远小于光速时,上述速度变换式退化为经典的速度变换式:
u'x=ux−v
u'y=uy
u'z=uz