2022年高中物理競(jìng)賽輔導(dǎo)課件 狹義相對(duì)論動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)介(13張PPT)

1、2022年高中物理競(jìng)賽輔導(dǎo)課件第6節(jié) 狹義相對(duì)論動(dòng)力學(xué)1. 相對(duì)論質(zhì)量理論分析和實(shí)驗(yàn)事實(shí)表明 相對(duì)論認(rèn)為：質(zhì)量是一個(gè)與參考系有關(guān)的物理量，在不同的慣性系所測(cè)得的同一物體的質(zhì)量是不同的。m: 當(dāng)物體相對(duì)于觀察者以 速度u運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量; m0: 當(dāng)物體相對(duì)于觀察者靜 止(u=0)時(shí)的質(zhì)量。靜止質(zhì)量第6節(jié) 狹義相對(duì)論動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)介 Brief Introduction on Relativistic Dynamics342 u cu =0 m=m0m則必有 m0= 0.m為虛數(shù)無(wú)意義1 同一物體速度u 不同, 則質(zhì)量不同 u, m。質(zhì)速關(guān)系式以光速運(yùn)動(dòng)的物體, 其靜止質(zhì)量m0只能是零. 如：光子、中微子

2、等。討論352. 相對(duì)論動(dòng)量和動(dòng)力學(xué)方程動(dòng)力學(xué)方程可以證明 上式對(duì)洛侖茲變換是不變的, 對(duì)任何慣性系都適用。當(dāng) v c 時(shí)，回到經(jīng)典力學(xué)。動(dòng)量363. 相對(duì)論動(dòng)能動(dòng)能定理若物體從靜止?fàn)顟B(tài), 到速度增加到v，則37相對(duì)論動(dòng)能 Ek=mc2-m0c2若v 2m0mAvAmBvB=Mu u=0 即合成粒子是靜止的41例13. 在一種核聚變反應(yīng)中： 已知各原子核的靜止質(zhì)量：mD=3.343710-27kg， mT=5.0010-27kg，mHe=6.6410-27kg， mn=1.6710-27kg 。求這一反應(yīng)釋放的能量。解：反應(yīng)前后質(zhì)量的改變?yōu)橄鄳?yīng)釋放的能量1kg這種核燃料所釋放的能量為相當(dāng)于每公斤汽油燃燒時(shí)所放出的熱量的728萬(wàn)倍425. 相對(duì)論的能量與動(dòng)量的關(guān)系從 E=mc2, P=mv 及可得 E2=P2c 2+m02c4EPcm0c2對(duì)動(dòng)能為Ek 的粒子則有 (Ek+m0c2)2 = P2c2+m02c4Ek2+2Ekm02 =P2c 2當(dāng)v c時(shí)2Ek m0c2 =P 2c 2 m0c2E=Ek+m0c243（1）對(duì)光子：光的粒子性光子可用m、E、P 來(lái)描述相對(duì)論揭示了光的物質(zhì)性（2） 負(fù)號(hào)表示自由粒子有負(fù) 能量狀態(tài)（反粒子、反物質(zhì)）的意義:例14. 試計(jì)算能量為1MeV的電子的動(dòng)量