1、2019/7/7,作者 余 虹,1,大学物理助学,大连理工大学物理系,PHYH,余 虹,2019/7/7,作者 余 虹,2,1901年德国物理学家考夫曼(Kaufmann)利用镭的放射性衰变中射线的高能电子作实验,发现随速度增加,电子越来越难以加速m 越来越大。,一 、电子加速运动实验,第二宇宙速度 11.2 kms-1 第三宇宙速度 17.1 kms-1,高能粒子速度接近 c,6. 5 相对论 质量,2019/7/7,作者 余 虹,3,二、 粒子分裂实验,S 静止M 分裂为质量相同、分别以 u 运动的2粒。在以u 速度沿分裂方向运动的S系中测量2粒子质量是否依然相等?,?,动量守恒,2019
2、/7/7,作者 余 虹,4,一、相对论动力学的基本方程,1、动量,2、力,6. 6 相对论 动力学,3、动能,2019/7/7,作者 余 虹,5,2019/7/7,作者 余 虹,6,2、 S.R. 动能,A = E k,从物体静止开始,2019/7/7,作者 余 虹,7,三、相对论 质能关系,总 能 量,静止能量,动 能,S.R.认为:外力作功动能增加,v 有上限 ,m 无上限;静止物体虽然没有动能,但是依然蕴藏着巨大的潜能。,1、 S.R.质能关系,2019/7/7,作者 余 虹,8,m,吸收前,吸收后,系统总动量,S 系 0 0,S 系, = m c2,2、辐射实验,S系:粒子静止、质量m
3、;,=,c,2个频率为的光子垂直x 轴射入;,在S系测量 粒子的质量、能量变化。,2019/7/7,作者 余 虹,9,例题:,核电站年发电量100亿度(=3.61016J),如果可用核材料全部静止能量转化得到,计算每年要消耗多少核材料?,解:,烧煤需要4000吨,秦山核电站 我国自行设计建造的第一座核电站第一台装机容量30万千瓦,1991年2月15日并网发电成功。 大亚湾核电站,2019/7/7,作者 余 虹,10,氦核,质量亏损,结合能,的平均质量,合成 1 kg 氦可释放能量,3、 核反应浅释,平均结合能,2019/7/7,作者 余 虹,11,1941年12月6日,美国总统罗斯福根据爱因斯
4、坦的思想,批准了代号“曼哈顿工程”的研究项目。由奥本海默领导了一批世界著名的物理、化学、数学、气象学家和工程专家,进行原子弹研究。 1945年7月16日5:30 第一颗原子弹爆炸。,我们要利用爱因斯坦公式为人类创造更美好的家园,而不是毁灭我们自己居住的这颗行星。,2019/7/7,作者 余 虹,12,四、 动量和能量的关系,四维动量 洛伦兹变换中的不变量。,2019/7/7,作者 余 虹,13,光子,没有静止状态,因此 m0 = 0,根据量子理论,2019/7/7,作者 余 虹,14,静止薄板,边长a ,质量M0 ,分别在S 、S系中讨论其形状、边长、面积、质量、面密度的同异。,相同:面积、质量、面密度,不同:形状、边长,2019/7/7,作者 余 虹,15,例题;核聚变,反应前,反应后,质量亏损,释放能量,1kg反应物,1 kg优质煤,释放能量比较,1千万倍!,2019/7/7,作者 余 虹,16,作者 余 虹,