狭义相对论的动力学.ppt
《狭义相对论的动力学.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《狭义相对论的动力学.ppt(23页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、狭义相对论的动力学现在学习的是第1页,共23页一一 质量、动量和速度的关系质量、动量和速度的关系 相对论中相对论中,物体的物体的质量是速度的函数质量是速度的函数,并且在低速近似并且在低速近似下能够过渡为经典力学中的质量下能够过渡为经典力学中的质量.由于空间的各向同性由于空间的各向同性,m 仅与速度的大小有关仅与速度的大小有关,即即m=m(v)相对论中相对论中,一个质点的一个质点的动量动量仍然定义为仍然定义为现在学习的是第2页,共23页m 粒子的有效质量粒子的有效质量(运动质量、相对论质量),是(运动质量、相对论质量),是在在相对物体运动的参照系中测得的质量。相对物体运动的参照系中测得的质量。m
2、0 粒子的静止质量粒子的静止质量(固有质量),是(固有质量),是在相对物体静止在相对物体静止的参照系中测得的质量。的参照系中测得的质量。静止质量是粒子的基本属性之一。静止质量是粒子的基本属性之一。1 质量与速度的关系质量与速度的关系相对论中,质量与速度满足下列关系:相对论中,质量与速度满足下列关系:现在学习的是第3页,共23页 v c时时,m为虚数而无实际意义为虚数而无实际意义.这说明:这说明:真空中的光真空中的光速速c是一切物体运动速率的极限是一切物体运动速率的极限.讨论讨论现在学习的是第4页,共23页2 动量与速度的关系动量与速度的关系相对论中,质点所受的力定义为:相对论中,质点所受的力定
3、义为:经典力学中,质点受力的定义:经典力学中,质点受力的定义:显然,二者不再等效,因而显然,二者不再等效,因而用加速度表示的用加速度表示的牛顿第二牛顿第二定律在相对论力学中不再成立定律在相对论力学中不再成立.现在学习的是第5页,共23页二二 相对论动能相对论动能与经典力学相同,相对论与经典力学相同,相对论动能定义动能定义为:为:粒子在力粒子在力F的作用的作用下,速率由下,速率由0增大到增大到v时,该力所做的功时,该力所做的功。由由得得两边微分并整理得两边微分并整理得又又相对论动能公式相对论动能公式现在学习的是第6页,共23页相对论动能公式相对论动能公式 Ek=mc2 -m0c2 中中,mc2、
4、m0c2 是一个没是一个没有经典对应的项。爱因斯坦分别把它们定义为粒子的有经典对应的项。爱因斯坦分别把它们定义为粒子的能量和粒子在静止时的能量。能量和粒子在静止时的能量。vc时时,经典力学动能公式经典力学动能公式三三 相对论能量相对论能量1 1 相对论能量公式相对论能量公式质能关系质能关系粒子的静能粒子的静能粒子的能量粒子的能量,相对论意义上的总能量相对论意义上的总能量质能关系质能关系现在学习的是第7页,共23页2 2 质量守恒与能量守恒定律质量守恒与能量守恒定律粒子的能量公式把粒子的能量和质量直接联系起来。粒子的能量公式把粒子的能量和质量直接联系起来。一定一定的质量相应于一定的能量,二者的数
5、值仅相差一个常量因子的质量相应于一定的能量,二者的数值仅相差一个常量因子c2。能量守恒定律能量守恒定律由此得质量守恒定律由此得质量守恒定律两个独立的定律在相对论中统一起来了。两个独立的定律在相对论中统一起来了。现在学习的是第8页,共23页3 3 质量亏损质量亏损在能量较高情况下,微观粒子(如原子核、基本粒子在能量较高情况下,微观粒子(如原子核、基本粒子等)相互作用,导致分裂、聚合等反应过程等)相互作用,导致分裂、聚合等反应过程反应前粒子的反应前粒子的静止质量静止质量和反应后生成物的和反应后生成物的总静止质量总静止质量之之差,称为差,称为质量亏损质量亏损质量亏损对应的能量称为质量亏损对应的能量称
6、为结合能结合能,通常称为,通常称为原子能原子能爱因斯坦建立的质能关系式被认为是一个具有划时代爱因斯坦建立的质能关系式被认为是一个具有划时代意义的理论公式,原子能的利用使人类进人原子时代。意义的理论公式,原子能的利用使人类进人原子时代。原子能计算公式:原子能计算公式:E=(m0)c2 现在学习的是第9页,共23页这个关系式中这个关系式中 c2 的数值很大,以至微小的质量变化,就的数值很大,以至微小的质量变化,就对应着巨大的能量变化。对应着巨大的能量变化。在原子核裂变反应中,在原子核裂变反应中,1g 235U裂变释放的结合裂变释放的结合能约能约 。在原子核聚变反应中,在原子核聚变反应中,1g 氘和
7、氚聚变释放的结合氘和氚聚变释放的结合能大约是上述裂变反映释放能量的能大约是上述裂变反映释放能量的3.5倍。倍。现代各项核工程都是质能关系的应用成果,同时也是对相现代各项核工程都是质能关系的应用成果,同时也是对相对论的重要检验。对论的重要检验。现在学习的是第10页,共23页四四 动量和能量的关系动量和能量的关系由由E=mc2和和 得得将将v代入能量公式代入能量公式E=mc2并整理得并整理得相对论动量能量关系相对论动量能量关系对于静止质量为对于静止质量为0的粒子,如光子,则的粒子,如光子,则 或或即:静止质量为即:静止质量为0的粒子一定以光速运动。的粒子一定以光速运动。现在学习的是第11页,共23
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 狭义相对论 动力学
限制150内