大物课件 相对论力学1.pptVIP

大学物理 朱 萍 浙江大学物理系 第四章 狭义相对论 第四章 狭义相对论 第四章 狭义相对论 §4.1 经典力学的时空观 §4.1 经典力学的时空观 §4.1 经典力学的时空观 §4.2 经典力学的困难和狭义相对论基本原理 §4.2 经典力学的困难和狭义相对论基本原理 §4.2 经典力学的困难和狭义相对论基本原理 §4.2 经典力学的困难和狭义相对论基本原理 §4.2 经典力学的困难和狭义相对论基本原理 §4.2 经典力学的困难和狭义相对论基本原理 §4.2 经典力学的困难和狭义相对论基本原理 §4.2 经典力学的困难和狭义相对论基本原理 §4.2 经典力学的困难和狭义相对论基本原理 §4.3 洛伦兹变换 §4.3 洛伦兹变换 §4.3 洛伦兹变换 §4.3 洛伦兹变换 §4.3 洛伦兹变换 §4.3 洛伦兹变换 第八章 相对论 第八章 相对论 第八章 相对论 §4.3 洛伦兹变换 §4.3 洛伦兹变换 §4.4 狭义相对论时空观 §4.4 狭义相对论时空观 §4.4 狭义相对论时空观 §4.4 狭义相对论时空观 §4.4 狭义相对论时空观 第八章 相对论 §4.4 狭义相对论时空观 §4.4 狭义相对论时空观 §4.4 狭义相对论时空观 §4.4 狭义相对论时空观 §4.4 狭义相对论时空观 §4.4 狭义相对论时空观 §4.4 狭义相对论时空观 §4.4 狭义相对论时空观 §4.5 相对论动力学方程 §4.5 相对论动力学方程 §4.5 相对论动力学方程 §4.5 相对论动力学方程 §4.5 相对论动力学方程 §4.5 相对论动力学方程 §4.5 相对论动力学方程 §4.5 相对论动力学方程 第八章 相对论 §4.6 质量和能量的关系 §4.6 质量和能量的关系 §4.6 质量和能量的关系 §4.6 质量和能量的关系 §4.6 质量和能量的关系 §4.6 质量和能量的关系 §4.6 质量和能量的关系 §4.6 质量和能量的关系 §4.6 质量和能量的关系 §4.6 质量和能量的关系 §4.6 质量和能量的关系 §4.6 质量和能量的关系 §4.7 能量和动量的关系 §4.7 能量和动量的关系 力学习题课 力学复习 力学习题课 力学习题课 力学习题课 第八章 相对论 dEk=c2dm (2)代入(1) §4.6 质量和能量的关系 物体的动能等于因运动而增加的质量?m=m-m0与光速平方c2 的乘积。 经典力学动能公式是相对论公式在低速下的近似。 质能关系将原来相互独立的能量守恒和质量守恒规律统一了起来，能量和质量之间有不可分割的联系； 总能量： E=mc2 二、质能关系 静止能量： E0=m0c2 相对论中的质量不仅是惯性的量度，而且还是总能量的量度。如果一个系统的质量发生变化，能量必有相应的变化。 ΔE=Δmc2 静质量不守恒；经典的质量守恒是静质量的守恒，是相对论质量守恒在粒子能量变化很小时的近似。 有几个相互作用的粒子组成的封闭系统的质量(能量）守恒： 物体的静能，实际上是物体的内部运动能量的总和。 内部运动能量：分子的动能、分子间的相互作用能、分子内部各原子的动能和相互作用能、原子内部的电子和核子的动能和相互作用能…… 例：设有两个静止质量为m0的粒子，以大小相同、方向相反的速度相撞。若相撞后合成一个复合粒子，试计算这个复合粒子的质量。 由能量守恒 由动量守恒 （1） （2） 由（1） 由（2） 讨论： 静止质量 M0 2m0， 式中 Ek 为两粒子碰撞前的动能。由此可见，与动能相应的这部分质量转化为静止质量，从而使碰撞后复合粒子的静止质量增大了。 两者的差值 例 两个静止质量都是m0的粒子，其中一个以速度v0=0.8c运动，它们对心相碰后粘在一起成为一个粒子，求碰撞后合成粒子的静止质量。 解 设合成粒子质量为M，速度为 v 依题意得 由此解得 则 三、 质能关系是人类利用核能的理论依据 一组静质量为 m0i 的粒子组成静质量为 M0 的复合体 结合能 质量亏损 在原子核反应中，如核聚变、衰变、裂变过程中会出现质量亏损，静止质量转化为大量能量释放出来。 聚变 质子和中子聚变生成1mol 氦核，释放的能量： 2.734x1012J mHe0=4.0001 50u 裂变 质量亏损 r Ep o 结合能， 束缚能 + C O CO 电磁相互作用的结合能：eV 强相互作用的结合能：106eV Ep 增加 物体在相互作用时静能与动能能相互转换： 非弹性碰撞时，机械能不守恒，部分机械能转变成静能，但相对论能量是守恒的。 §4.7 能量和动量的关系 平方 两