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1、相对论基础讨论讨论 1）低速情况下）低速情况下 低速情况下，任何参照系测得的物体的质量低速情况下，任何参照系测得的物体的质量都是都是m02）当）当m00时，时，v必须必须 c，否则，否则m为虚数，无意义；为虚数，无意义；，只有当只有当m0=0（光子）时，（光子）时，v才能等于才能等于c，3代表粒子的代表粒子的静质量静质量。粒粒子子的的质质量量与与粒粒子子相相对对测测量量质质量量的的参参考考系系的的运动速率运动速率v 有关有关其中其中，S 参考参考系系m0m1 1、实实物物粒粒子子(m0 0)的的速速度度不能超过不能超过真空中的光速。真空中的光速。2、静静质质量量为为零零粒粒子子的的速速度度可以
2、等于真空中的光速。可以等于真空中的光速。注意（注意（1）回到了经典物理回到了经典物理2）当当 时，时，而，而 ，所以，所以物体物体的速度不可能超过光速的速度不可能超过光速相对论粒子动力学方程相对论粒子动力学方程1）相对论动能）相对论动能经典力学中一速度为经典力学中一速度为的粒子的动能为的粒子的动能为相对论中的动能定义仍然一样：相对论中的动能定义仍然一样：为简单，设一力为简单，设一力F沿沿X轴作用于一静止的质点上，轴作用于一静止的质点上，速度由速度由0增到增到 则其动能：则其动能：X质能关系质能关系讨论：讨论：1）回到了经典物理回到了经典物理 说明将一个静质量不等于零的粒子加速到说明将一个静质量
3、不等于零的粒子加速到光速须作无穷大的功。或者说实物粒子速度光速须作无穷大的功。或者说实物粒子速度不可能为不可能为C。）曰曰 静质量为零的粒子静质量为零的粒子 凡质量都有要受到引力凡质量都有要受到引力的作用的作用.如光子如光子:其其静质量静质量为零，为零，但但具有动能具有动能，也就也就具有运动质量具有运动质量，同样受到，同样受到引力的作用，天文观察证引力的作用，天文观察证明了这一点。如图明了这一点。如图从星星从星星A发出的星光本应发出的星光本应沿直线传播，但受太阳的沿直线传播，但受太阳的引力作用而发生偏转。引力作用而发生偏转。10光子的能量、动量和质量光子的能量、动量和质量【思考思考】带电粒子的
4、速度能达到光速吗？带电粒子的速度能达到光速吗？其中其中 代表光子的频率；代表光子的频率；代表光子的波长。代表光子的波长。11贝托齐电子极限速率实验（贝托齐电子极限速率实验（1962）测时间测时间 t 曲线曲线作作12实验结果：实验结果：电子极限速度等于电子极限速度等于真空中的光速真空中的光速上式各项都具有能量的量纲，爱因斯坦定义：上式各项都具有能量的量纲，爱因斯坦定义：物体相对论总能量物体相对论总能量物体相对论静止能量物体相对论静止能量物体相对论动能物体相对论动能质能公式质能公式三者的关系是：三者的关系是：几点说明：几点说明：1 1）静止能量实际上是物体的总内能）静止能量实际上是物体的总内能-分子的动能、势能分子的动能、势能;原子的电磁能原子的电磁能;质子、中质子、中子的结合能等。静止能量是相当可观的。子的结合能等。静止能量是相当可观的。独到之处是提出了物体静止质量也对应一份独到之处是提出了物体静止质量也对应一份能量。原子弹的爆炸成功正是将静止能量开发能量。原子弹的爆炸成功正是将静止能量开发出来的结果。也是对这一理论的有力证明。出来的结果。也是对这一理论的有力证明。在能量问题上可以说爱因斯坦独具慧眼。在能量问题上可以说爱因斯坦独具慧眼。一定的能量相当于一定的质量，只差因子一定的能量相当于一定的质量，只差因子c2.