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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,作者 余 虹,*,大学物理助学,大连理工大学物理系,PHYH,余 虹,8/13/2024,1,作者 余 虹,大学物理助学大连理工大学物理系PHYH余 虹8/23/20,1901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。,理论曲线,实验数据,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,0 2 4 6,8,321,8/13/2024,2,作者 余 虹,1901年德国物理学家考夫曼（Kaufmann）利用镭的放射,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,8/13/2024,3,作者 余 虹,二、 粒子分裂实验S 静止M 分裂为质量相同、分别,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,8/13/2024,4,作者 余 虹,一、相对论动力学的基本方程1、动量2、力6. 6 相对论,加速电压,铝靶,热 电 偶,1、,贝托齐极限速率实验,（1962年）,经典力学认为： 物体的速度没有上限。,实验曲线,二、相对论动能,经典理论曲线,8/13/2024,5,作者 余 虹,加速电压铝靶热 电 偶 1、贝托齐极限速率实验（1962年）,2、 S.R. 动能,A,=,E,k,从物体静止开始,8/13/2024,6,作者 余 虹,2、 S.R. 动能A = E k从物体静止开始8/23,三、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,8/13/2024,7,作者 余 虹,三、相对论 质能关系总 能 量静止能量动 能S.R.,m,c,c,吸收前,吸收后,系统,总动量,S 系 0 0,S,系, = m,c,2,2、辐射实验,S系：粒子静止、质量,m,；,=,c,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。,8/13/2024,8,作者 余 虹,mcc吸收前吸收后 系统总动量S 系,例题：,核电站,年发电量100亿度（=3.6,10,16,J），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,资料,8/13/2024,9,作者 余 虹,例题： 核电站年发电量100亿度（=3.61016J），,中子,氦核,质量亏损,结合能,+,+,+,+,质子,+,的平均质量,合成 1 kg 氦可释放能量,3、 核反应浅释,0 40 80 120 160 200 240,8642,核聚变,核裂变,平均结合能,8/13/2024,10,作者 余 虹,中子氦核质量亏损结合能+质子+的平均质量合成 1,1941,年,12,月,6,日，美国总统,罗斯福,根据,爱因斯坦,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。,开启天堂的钥匙,也能打开地狱的大门,8/13/2024,11,作者 余 虹,1941年12月6日，美国总统罗斯福根据爱因斯坦的思想,四、 动量和能量的关系,四维动量,洛伦兹变换中的不变量。,8/13/2024,12,作者 余 虹,四、 动量和能量的关系四维动量,光子,没有静止状态，因此,m,0,= 0,根据量子理论,8/13/2024,13,作者 余 虹,光子没有静止状态，因此 m0 = 0根据量子理论8/23/2,练习题,静止薄板，边长,a,，质量,M,0,，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,8/13/2024,14,作者 余 虹,练习题 静止薄板，边长a ，质量M0 ，分别在S 、S,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,！,8/13/2024,15,作者 余 虹,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,作者,余 虹,8/13/2024,16,作者 余 虹,作者 余 虹8/23/202316作者 余 虹,
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