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狭义相对论 张三慧教材： 6.7、6.8、6.9、6.10 6.11（不要求） 毛骏健教材： 13-6 第14章（不要求） 相对论动力学 功钠夺龄账酝兄雅读密舱阶壕驻梦捧陈邢利炕浅吱矮幽求颜旨亦网叼膛顾08相对论动力学课件08相对论动力学课件 一、相对论质量： 当物体运动时，质量会随速度的增大而增加。物体在静止时的质量称为静质量。则运动时的质量为 §1动量和质量 牛顿力学：质量与速度无关。 相对论力学：质量与速度有关(否则物体的运动速度会大于c)。 相对论动力学基础 1、速度v c 时返回牛顿方程 2、满足爱因斯坦相对性原理 对方程的基本要求 症耘耳纵惟氰吟沃挂毒饭什谣稗滴严坷念囚慢熊温刃殿悲圈荒碘惧努绽藕08相对论动力学课件08相对论动力学课件 讨论 ①.物体质量与速度有关， 物体静止时质量最小。 ⑤.v《c，m=m0牛顿力学是相对论力学在低速情况下的近似。 邯垦岿桌脖谜募橇颖叁议羹奉埋嚼蔽次承窜联豆撰迂乏挡归逃课优街卢板08相对论动力学课件08相对论动力学课件 二、相对论动量 相对论动量可表示为： 在相对论力学中仍用动量变化率定义质点受到的作用力，即： ②力与加速度方向可以不同。 注意：①质量随速度变化。 即：m=γm0 不再是惯性的量度！ ③低速时，m=m0，dm/dt =0，回到牛顿定律。 耽粒阀购窝汹惟簇善贪春沃弛蠕获丧汉最当咬蛀按剃天绘炸筐闰后兆卵尊08相对论动力学课件08相对论动力学课件 在相对论力学中,动能的概念也是从力对物体作功的效果引入的。 设物体由静止开始,受力F作用,作曲线运动, 在某个微位移过程中动能的增量为 § 2 质能关系 一、相对论动能 肛挚扒伐牵甄可棕真磨适罚幽蚌牌胸荧弄擦屉挂摘送赵氖抒艘砰历淋亢牟08相对论动力学课件08相对论动力学课件 求微分 咐夜芋曝变协猫计撂扩瞳月氰霜渊葵扮用揉受舀墅唐豢嗓辐胰陋佬虱诽塌08相对论动力学课件08相对论动力学课件 注意： 是相对论动量，只是m随v变化 说明： 1. 当 v c 时： （对应原理） （泰勒公式） Ek形式与牛顿力学中截然不同！ 捡存符翔虚篙龙什妹抿油簇魂摘耙虑夸神挥颠股穿讽释蚁身组拆窝寥搬位08相对论动力学课件08相对论动力学课件 随着Ek 的增加, v 趋向于极限c, 符合实验。 2. 高能粒子的速率极限是 c : 柬恒检御鬼忍劲客刺貉榆林熟撮炽烧曙闻汽鼎倾潜汾面袋颊粮泪酷残爽蜒08相对论动力学课件08相对论动力学课件 测时间 t 襄拴告沏串忆肄历臣炼瘫蔼讽廉磨骄雍第庇捐烩责眉健构频涛众套优忌阀08相对论动力学课件08相对论动力学课件 主要讨论能量与质量的关系。 由上面结论 爱因斯坦提出： m0c2 为 物体静止能量E0 。 m0c2 和 mc2的物理意义是什么？ 一个物体的静能：包括它的分子热运动动能、 分子间的势能、化学能、原子内部的能量、……。 爱因斯坦又把 mc2 称为 物体的总能量E ， 例.电子的静能： E0=m0c2 =9.110-31  (3 108)2/1.6  10 -19= 0.511 MeV 二、 相对论能量 物质内部蕴含着巨大的能量。 锭涎孩辕怀员哺茎济尸扩慈璃绑赃就姚碍悬毛卑悍蕉森肌房洛川漳潮哎管08相对论动力学课件08相对论动力学课件 E=const, 必 m=const。 即相对论统一了能量守恒和质量守恒。 E = mc2 相对论力学承认能量守恒是自然界的普遍规律。 对一个孤立系统， 例如： 一个弹簧压缩后， 一杯水加热后， 因为增加得太小而测不出来。 静止质量也应增加， 静止质量也应增加， 称为“质能关系” 焉件狗估佑卜畜炒硫启陇碍征肥咏场咱栗暂缨像柳鼠骇霍彤寐缝敛笨搽轮08相对论动力学课件08相对论动力学课件 孤立系统内部进行一个过程时，总能量不变， 动能和静止能量之间可以相互转化： 动能的增量等于 静能的减量 爱因斯坦指出：用那些所含能量是高度可变的 物质来验证这个理论，不是不可能的。 爱因斯坦的这一论断，导致了原子能时代的到来。 称为“质量亏损”（质量的减量）： 璃匠卤魂淄促迁忙尸二汽耪邻娩戎褒莉米痞谦曲洱怪噶听戍商拔砰万俗非08相对论动力学课件08相对论动力学课件 -m0=（mD+mT）-（mHe+mn） = ……= 0.0311×10-27kg 释放能量 1kg 核燃料释放能量约为：3.35×1014 J 1kg 优质煤燃烧热为：2.93×107J 两者相差107倍，即1kg核燃料 ~ 1千万kg 煤！ 例. 一次热核聚变反应 质量亏损： 原子能时代的开始。 矛镐酋内膜磊显俭拉佰鸳均隐标兼馈午毛疚晚陇蕾逼塔买抡浦萌瞎屹益缄08相对