第十六章12-19相對論

1、1長度收縮若不是同時發(fā)生的兩事件必須用洛侖茲變換:時間延長：靜系中同一地點兩個事件的時間間隔。若不是同一地點發(fā)生的兩事件必須用洛侖茲變換.注意:靜系中的長度動系中的長度（兩端必須同時測量）2例：一宇宙飛船相對地球以0.8c速度飛行,一光脈沖從船尾傳到船頭，飛船上的觀察者測得飛船長為90m，地球上測得光脈沖從船尾發(fā)出和到達船頭兩事件的空間間隔為多少？解：飛船系地球系判斷下面作法是否正確？第一種：用長度縮短公式：地球上測得兩事件的空間坐標不同時第二種：用時間延長公式：飛船上測得兩事件的空間坐標不同地正確解：船尾發(fā)出到達船頭31. 質速關系牛頓力學：質量與速度無關相對論力學：16.4 相對論的動力學

2、基礎對運動在質點，沿運動方向施力（恒力）恒加速度使質點速度無限增加，直至無窮大m不是常數(shù)相對論質量動量、動量守恒定律形式在洛侖茲變換下保持不變滿足愛相對性原理相對論力學中動力學方程4速度不能無限大，極限為c結論：m0: 靜止質量:物體相對參照系靜止時（一般的宏觀物體）m: 相對論質量:物體相對參照系以v運動時不是兩系的相對速度同一物體相對不同參照系，速度不同，質量不同宏觀物體v=104m/s時微觀粒子速率接近光速如中子v=0.98c 時vc時，m成為負數(shù)，所以光速是物體運動的極限速度討論：52. 質能關系牛頓力學：相對論力學：動能定義：力對物體做功=物體動能的增量:動能定義不變：由分部積分公式

3、：相對論動能公式。2.1 相對論中的動能公式：6則：1. 當vc時:討論：回到牛頓力學的動能公式。2. 由此表明速率的極限是c ，按照牛頓定律，動能增大時，速率可以無限增大。實際上是不可能的。即需對物體提供無限大的功。72.2 相對論中能量、質能關系靜止能量動能總能量為物體以速率v運動時的總能量相對論中的質能關系式說明：表明質量、能量不可分，一定質量相應一定能量能量守恒、質量守恒統(tǒng)一起來系統(tǒng)的Ek、E0、m0不守恒總質量、總能量守恒總能量:8原子彈、核動力等大量實驗事實證實、利用了這一結論愛1905年預言的巨大的能量原子彈爆炸時碎片動能的來源普通炸彈爆炸時碎片動能的來自于炸藥的化學能一定質量的

4、虧損意味著一定能量的釋放問題：1）在什么速度下粒子的動量是非相對論動量（牛頓力學中）大兩倍？2）在什么速度下的動能等于它的靜止能量？ 1)由題意解：2)由題意9例： 在S參照系中有兩個靜止質量均為m0的粒子A、B 。分別以速度 相向運動，相撞后合在一起成為一個靜止質量為M0的粒子。求M 0 解：設合成粒子質量M、速度V 據(jù)動量守恒據(jù)能量守恒：即：可見損失的動能轉換成靜能結合能10例 在一種熱核反應 中各種粒子的靜 止質量為：氘核：m1=3.343710-27kg氚核：m2=5.004910-27kg氦核：m3=60642510-27kg中子：m4=1.675010-27kg求這一熱核反應釋放的

5、能量是多少？解：質量虧損為：相應釋放的能量為：1kg這種核燃料所釋放的能量為：相當于同質量的優(yōu)質煤燃燒所釋放熱量的1千多萬倍！113.相對論的能量動量關系相對論的動量能量關系式PcE E0以E、Pc、E0表示三角形的三邊，可構成直角三角形。*光子：12狹義相對論兩個基本原理相對論時空觀相對論動力學光速不變原理愛相對性原理同時的相對性時間膨脹效應長度縮短效應質速關系動力學方程能量關系質能關系：總能E=mc2,靜能：E0=m0c2動能：Ek=mc2-m0c2能量動量關系：E2=P2c2+E02洛侖茲坐標變換速度變換13解：1）乙：甲：習題9：觀察者乙以 的速度相對于靜止的觀察者甲運動，求 1）乙?guī)з|量1Kg的物體，甲測得質量為多少？ 2）乙測得物體總能量為多