电动力学6-6.ppt

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1、狭义相对论RelativisticMechanics第六章第六节相对论力学§6相对论力学经典力学在伽利略变换下形式不变（具有伽利略协变性），一般仅适用于v<

2、质量为m0，它是一个洛伦兹标量（不变量）。设一质点在∑系内运动，t时刻的速度为，此后dt时间内位移为，随质点一起运动的∑’系观察到这段时间为，而在时间内位移为，因为质点相对于∑’系静止，由于故是标量，又因为是固有时，不随惯性系的变换而改变，即于是，定义四维速度为：空间分量为时间分量为可见将四维速度写成如下形式定义四维动量：四维动量前三分量与经典动量形式上一致3、引入运动质量机动目录上页下页返回结束相对论的质速关系设物体的能量四维动量又称为能量—动量四维矢量（相对论协变量）4、静止能量与动能当时，物体相对静止，定义此时动能时，物

3、体具有的能量为称为质能关系称为静止能量（经典力学中不存在）机动目录上页下页返回结束5、能量、动量和质量间的关系式对于光子：由于光速相对任何系均为C，假定无静止质量，即从量子论知光子能量、动量为设四维动量的点乘是洛伦兹标量二、关于质能关系的讨论⑴它反映了作为惯性量度的质量与作为运动强度量度的能量间的关系。1、质能关系的意义机动目录上页下页返回结束⑶在物质反映（如核反应）或转变过程中，物质存在与运动形式均发生变化，但不能讲物质转化为能量，物质并没有消失，而是从一种形式转化为另一种形式。在转化过程中可以释放大量能量。⑵他揭示静止物体

4、（如粒子）内部仍然存在运动。一定质量的粒子具有一定的内部运动能量，对于由个微粒构成的系统，它的静止能（注：复合系统质量一般不等于各个静止粒子质量之和）机动目录上页下页返回结束例如：正负电子对→光子，电子静止质量转化为光子场的运动质量，正负电子对内部能（或静止能）转化为光子场能。2、结合能与质量亏损定义结合能定义质量亏损两者关系：假定由N个例子构成系统，作为整体质心，静止时能量为第i个粒子静止时的能量为静质量之和为N个静止粒子一般内部还有相对运动能和相互作用能机动目录上页下页返回结束在原子核和基本粒子等物理实验中被证实，他是原子

5、能利用的主要理论依据。在相对论力学中质量一般不是守恒量，而能量和动量守恒仍是最基本的定律。详细讨论在高能物理或原子核物理等课程中将有详细介绍。三、相对论力学方程四维力矢量定义自动结合（体系稳定），称为结合能（吸能反应）自动分裂（体系不稳定），衰变才能发生例如当一个质子与一个中子结合成一个氘核时，质量亏损为相应的结合能为机动目录上页下页返回结束前三个分量而机动目录上页下页返回结束2．相对论中的三维力矢量与经典形式上一致与经典意义不同，该定义适用任何惯性系但这里（1）若定义加速度在不同的惯性系大小方向均不同，不满足洛伦兹变换(2)

6、不是四维力的前三个分量讨论机动目录上页下页返回结束四维力矢量定义功率方程同样可证明，经典力学的方程与相对论伦理学方程均在形式上一致。但其中力、能量、动量、质量、时间等概念均与经典不同。即使在v<

7、度？（设粒子初速度为零，并讨论两种情况）机动目录上页下页返回结束当当从这里可以看出v