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1、相相对论动量量 能量能量变换2利用利用和速度变换公式，可得：和速度变换公式，可得：*相对论动量相对论动量 能量变换能量变换有：有：px x，py y，pz z，E/c2 t 。对比对比3若粒子动能为若粒子动能为 Ek，(2)前面已指出，当前面已指出，当 v c 时，时，Ek m0c2，则则(2)代入代入(1)得：得：4对光子：对光子：（按牛顿力学应为（按牛顿力学应为 ）由爱因斯坦光子理论，由爱因斯坦光子理论，光子动能：光子动能：Ek=E=mc2=(mc)c=pc这些关系将在量子物理中用到。这些关系将在量子物理中用到。5例例 设设快快速速运运动动的的介介子子的的能能量量为为E=3000MeVE=
2、3000MeV，而而这这种种介介子子在在静静止止时时的的能能量量为为E E0 0=100MeV=100MeV。若若这这种种介介子的固有寿命是子的固有寿命是 ，求它运动的距离。，求它运动的距离。解：又：则：6例例 太阳由于热核反应而辐射能量太阳由于热核反应而辐射能量 质量亏损质量亏损年亏损的质量比例年亏损的质量比例 7例例 两全同粒子以相同的速率两全同粒子以相同的速率v 相向运动，碰后复相向运动，碰后复合，求：复合粒子的速度和质量。合，求：复合粒子的速度和质量。解：解：能量守恒：能量守恒：损失的动能转换成静能损失的动能转换成静能即即设复合粒子质量为设复合粒子质量为m，速度为速度为v碰撞过程，动量
3、守恒：碰撞过程，动量守恒：8例例 一个中性一个中性 介子相对于观察者以速度介子相对于观察者以速度v=kc 运动，运动，以后衰变为两个光子，两光子的运动轨迹与以后衰变为两个光子，两光子的运动轨迹与 介子原介子原来的方向成相等的角度来的方向成相等的角度 。试证明试证明:（1）两光子有相）两光子有相等的能量等的能量;（2）cos =k。证证明明：v 1 2动量守恒动量守恒:竖直方向：竖直方向：水平方向：水平方向：9能量守恒：能量守恒：10解：解：+子：子：能量守恒：能量守恒：动量守恒：动量守恒：中微子：中微子：例例 静止的静止的 介子衰变为介子衰变为 子和中微子子和中微子，三者的静，三者的静止质量分
4、别为止质量分别为m 、m 和和 0。求。求+子和中微子子和中微子 的动能。的动能。+1112洛仑兹变换洛仑兹变换得到结论得到结论同时性的相对性同时性的相对性运动的时钟变慢运动的时钟变慢运动的尺子缩短运动的尺子缩短爱因斯坦时空观小结爱因斯坦时空观小结:10.牛顿时空观牛顿时空观在高速运动领域不成立在高速运动领域不成立20.爱因斯坦相对性原理爱因斯坦相对性原理30.光速不变原理光速不变原理40.由洛仑兹变换得出的相对论效应由洛仑兹变换得出的相对论效应原时原时最短最短原长最长原长最长显然这些结论与牛顿时显然这些结论与牛顿时空及伽利略变换相矛盾空及伽利略变换相矛盾!13 60.相对论动能相对论动能讨论讨论？若若vc 50.洛伦兹变换洛伦兹变换