狭义相对论2(动力学)

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1、即趋于低速时，物理量须趋于经典理论中相应的量.物理概念：质量，动量，能量，……重新审视其定义(1)应符合爱因斯坦的狭义相对性原理.(2)应满足对应原理.即经过洛伦兹变换时保持定律形式不变.原则§8-6狭义相对论动力学简介一.相对论动量和质量1.质速关系经典理论：与物体运动无关实验结果——质速曲线(3)相对论质量m------质速曲线当v=0.1cm增加0.5%(4)光速是物体运动的极限速度.(2)静质量m0.当v<

2、）为虚数(1)v是物体运动的速度，而非参考系间的相对速度.2.相对论动量可以证明，该公式保证动量守恒定律在洛伦兹变换下，对任何惯性系都保持不变性。3.相对论质点动力学基本方程经典力学相对论力学(1)可证明，该质点动力学基本方程对洛伦兹变换保持不变；(2)低速极限下，可退化至经典力学关系。二.相对论动能经典力学在相对论中，认为动能定理仍适用。若取质点速率为零时动能为零。则质点动能就是其从静止到以v的速率运动的过程中,合外力所做的元功两边微分由相对论的动能表达式.讨论:①注意相对论动能与经典力学动能的区别和联系.②当v<<

3、c时，0,有回到牛顿力学动能定理:③实验验证：1962年贝托齐极限速率实验。三.质能关系式总能量：静止能量：任何宏观静止物体具有能量相对论质量是能量的量度质能关系一定的质量相应于一定的能量。——质量与能量不可分割。物体质量与能量变化的关系质能关系为人类利用核能奠定了理论基础。质量亏损:总静止质量的减少.统一了能量守恒与质量守恒。对应的静止能量减少量，即为动能增量.例1P276例8.10粒子合并.两全同粒子以相同的速率相向运动，碰后复合.求：复合粒子的速度和质量.解：设复合粒子质量为M速度为碰撞过程，动量守恒由能量守

4、恒损失的能量转换成静能.例2P276例8.11热核反应在一种热核反应过程中，如果反应前粒子动能相对较小，试计算反应后粒子所具有的总动能。已知解反应前、后粒子静止质量之和m10和m20分别为质量亏损与质量亏损所对应的静止能量减少量，即为动能增量，也就是反应后粒子所具有的总动能，即1kg的这种核燃料所释放的能量为这一数值是1kg优质煤燃烧所释放热量（约2.93×107J/kg）的1.15×107倍，即1千多万倍！即使这样，其“反应效能”，即释放能量与燃料静能之比，也不过是%例3.电子静质量m0=9.11×10-31kg，试

5、求：(1)试用焦耳和电子伏为单位，表示电子静能；解：(1)电子静能(2)静止电子经过106V电压加速后，其质量和速率。(2)静止电子经过106V电压加速后，动能为此时电子的质量为由质速关系，电子运动的速率为例4.中微子质量(教材P277例8.12)(自看)四.相对论能量和动量的关系两边平方两边乘以c2对动能为Ek的粒子，用E=EK+m0c2代入动量与能量的关系式，可有回到牛顿力学！于是有光子性质：凡质量都有要受到引力的作用，有些物质如光子，其静质量为零，但具有动能，也就具有动质量，同样受到引力的作用，天文观察证明了这一

6、点。如图从星星A发出的星光本应沿直线传播，但受太阳的引力作用而发生偏转。曰证明：光子具有动质量1919年5月29日在非洲几内亚湾的普林西比岛一带发生了日全食。一支由英国天文学家爱丁顿率领的观察队早早来到此地，他们要通过观测来验证广义相对论的一个预言。例：设火箭的静止质量为100t，当它以第二宇宙速度飞行时，求：其质量增加了多少？解：火箭的第二宇宙速度v=11.2103m/s，因此v<

7、学作业A：内容预复习题1、什么是力学相对性原理？什么是物理学相对性原理？2、同时性的相对性是什么意思？如果光速是无限大，是否还会有同时性的相对性？3、相对论的时空概念与牛顿力学的有何不同？有何联系？4、什么是固有时?什么是固有长度？长度的测量与同时性有什么关系？5、能把一个粒子加速到光速吗？为什么？6、什么叫质量亏损？它和原子能的释放有何关系？作业B:习题（P.283~285）8.1，8.3,8.4，8.5，8.9，8.12，8.13，8.16.作业C:预习第2篇热学第9章第10章第11章