第五節(jié)相對論動力學(xué)

第五節(jié)相對論動力學(xué)第1頁，共16頁，2023年，2月20日，星期一1）相對論動量當(dāng)時一、動量與速度的關(guān)系2）相對論質(zhì)量靜質(zhì)量：物體相對于慣性系靜止時的質(zhì)量.在不同慣性系中大小不同.當(dāng)時C第2頁，共16頁，2023年，2月20日，星期一二狹義相對論力學(xué)的基本方程相對論動量守恒定律當(dāng)時，急劇增加,而，所以光速C為物體的極限速度.當(dāng)時，不變.當(dāng)時第3頁，共16頁，2023年，2月20日，星期一三、質(zhì)量與能量的關(guān)系動能定理設(shè)

積分后，得利用和得第4頁，共16頁，2023年，2月20日，星期一相對論動能當(dāng)時,相對論質(zhì)能關(guān)系

愛因斯坦認(rèn)為（1905）懶惰性慣性(inertia)活潑性能量(energy)物體的懶惰性就是物體活潑性的度量.質(zhì)能關(guān)系預(yù)言：物質(zhì)的質(zhì)量就是能量的一種儲藏.第5頁，共16頁，2023年，2月20日，星期一電子的靜質(zhì)量

電子的靜能質(zhì)子的靜能

相對論質(zhì)能關(guān)系

1千克的物體所包含的靜能1千克汽油的燃燒值為焦耳.靜能

：物體靜止時所具有的能量.質(zhì)子的靜質(zhì)量

第6頁，共16頁，2023年，2月20日，星期一例：現(xiàn)有100座樓，每樓200套房，每套房用電功率

10000W，總功率，每天用電10小時，年耗電量，可用約33年。質(zhì)能關(guān)系預(yù)言：物質(zhì)的質(zhì)量就是能量的一種儲藏。5）相對論能量和質(zhì)量守恒是一個統(tǒng)一的物理規(guī)律。電子的靜質(zhì)量：電子的靜能：質(zhì)子的靜質(zhì)量：質(zhì)子的靜能：第7頁，共16頁，2023年，2月20日，星期一例：在一種熱核反應(yīng)中，各種粒子的靜質(zhì)量如下：

求：反應(yīng)釋放的能量。氘核氚核氦核中子反應(yīng)質(zhì)量虧損釋放能量1kg核燃料釋放能量第8頁，共16頁，2023年，2月20日，星期一鋰原子的核反應(yīng)兩粒子所具有的總動能兩粒子質(zhì)量比靜質(zhì)量增加理論計算和實驗結(jié)果相符．實驗測量第9頁，共16頁，2023年，2月20日，星期一物理意義

慣性質(zhì)量的增加和能量的增加相聯(lián)系，質(zhì)量的大小應(yīng)標(biāo)志著能量的大小，這是相對論的又一極其重要的推論.相對論的質(zhì)能關(guān)系為開創(chuàng)原子能時代提供了理論基礎(chǔ),這是一個具有劃時代的意義的理論公式.第10頁，共16頁，2023年，2月20日，星期一四、質(zhì)能公式在原子核裂變和聚變中的應(yīng)用質(zhì)量虧損原子質(zhì)量單位放出的能量1g

鈾—235的原子裂變所釋放的能量1核裂變第11頁，共16頁，2023年，2月20日，星期一我國于1958年建成的首座重水反應(yīng)堆第12頁，共16頁，2023年，2月20日，星期一2輕核聚變釋放能量質(zhì)量虧損輕核聚變條件溫度要達(dá)到時，使具有的動能，足以克服兩之間的庫侖排斥力.氘核氦核第13頁，共16頁，2023年，2月20日，星期一五、動量與能量的關(guān)系極端相對論近似光子光的波粒二象性普朗克常量第14頁，共16頁，2023年，2月20日，星期一

例：設(shè)一質(zhì)子以速度運動.求其總能量、動能和動量.解：質(zhì)子的靜能也可如此計算第15頁，共16頁，2023年，2月20日，星期一

例：已知一個氚核和一個氘核可聚變成一氦核