3-5 狭义相对论动力学.ppt

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1、牛顿定律与光速极限的矛盾C物体在恒力作用下的运动经典力学中物体的质量与运动无关1）相对论动量当时3.5.1动量、质量与速度的关系2）相对论质量静质量：物体相对于惯性系静止时的质量.在不同惯性系中大小不同.当时C狭义相对论力学的基本方程相对论动量守恒定律当时，急剧增加,而，所以光速C为物体的极限速度.当不变.时，当时3.5.2质量与能量的关系动能定理设积分后，得利用和得相对论动能当时,相对论质能关系爱因斯坦认为（1905）懒惰性惯性(inertia)活泼性能量(energy)物体的懒惰性就是物体活泼性的度量.质能关系预言：物质的质量就是能量的一种储藏

2、.电子的静质量电子的静能质子的静能相对论质能关系1千克的物体所包含的静能1千克汽油的燃烧值为焦耳.静能：物体静止时所具有的能量.质子的静质量例：现有100座楼，每楼200套房，每套房用电功率10000W，总功率，每天用电10小时，年耗电量，可用约33年。质能关系预言：物质的质量就是能量的一种储藏。5）相对论能量和质量守恒是一个统一的物理规律。例：在一种热核反应中，各种粒子的静质量如下：求：反应释放的能量。氘核氚核氦核中子反应质量亏损释放能量1kg核燃料释放能量锂原子的核反应两　粒子所具有的总动能两　粒子质量比静质量增加理论计算和实验结果相符．质谱仪

3、测量验证物理意义惯性质量的增加和能量的增加相联系，质量的大小应标志着能量的大小，这是相对论的又一极其重要的推论.相对论的质能关系为开创原子能时代提供了理论基础,这是一个具有划时代的意义的理论公式.质能公式在原子核裂变和聚变中的应用质量亏损原子质量单位放出的能量1g铀—235的原子裂变所释放的能量1核裂变我国于1958年建成的首座重水反应堆2轻核聚变释放能量质量亏损轻核聚变条件温度要达到时，使具有的动能，足以克服两之间的库仑排斥力.氘核氦核解　两个质子和两个中子的质量为形成一个氦核质量亏损1amu＝1.660×kg，两个质子和两个中子结合成一个核，实

4、验测得它的静止质量＝4.00150amu。计算形成一个氦核放出的能量.例3－5已知质子和中子的静止质量分别为若形成1mol氦核(4.002g)时放出的能量为这相当于燃烧100吨煤时放出的热量.这就是形成一个氦核放出的能量.则相应的能量改变量为3.5.3动量和能量的关系极端相对论近似光子光的波粒二象性普朗克常量例1设一质子以速度运动.求其总能量、动能和动量.解质子的静能也可如此计算例2已知一个氚核和一个氘核可聚变成一氦核,并产生一个中子,试问这个核聚变中有多少能量被释放出来.解核聚变反应式氘核和氚核聚变为氦核的过程中，静能量减少了作业：P1223.8

5、、3.16、3.17、3.19