即趋于低速时,物理量须趋于经典理论中相应的量

即趋于低速时，物理量须趋于经典理论中相应的量,物理概念：质量，动量，能量，,重新审视其定义,(1) 应符合爱因斯坦的狭义相对性原理,(2) 应满足对应原理,即经过洛伦兹变换时保持定律形式不变,原 则,12.3 相对论动力学,12.3.1 相对论质量和动量,质速关系,经典理论：,与物体运动无关,实验结果 质速曲线,(2) 质速曲线,当v =0.1 c,m 增加 0.5%,(3) 光速是物体运动的极限速度,(1) 当v c 时， 0, m = m0,当v =0.866 c,当v c,当v = 0,讨论,相对论动量,可以证明，该公式保证动量守恒定律在洛伦兹变换下，对任何惯性系都保持不变性,相对论质点动力学基本方程,经典力学,相对论力学,(1) 可证明，该质点动力学基本方程对洛伦兹变换保持不变；,(2) 低速极限下，可退化至经典力学关系。,12.3.2 质能关系式,总 能 量：,静止能量：,任何宏观静止物体具有能量,相对论质量是能量的量度,质能关系,物体的相对论总能量与物体的总质量成正比 质量与能量不可分割,物体质量与能量变化的关系,例如 1kg 水由 0 加热到 100 ，所增加的能量为,质能关系为人类利用核能奠定了理论基础。,例,解,求,电子静质量 m0 = 9.11×10-31 kg,(1) 试用焦耳和电子伏为单位，表示电子静能；,(1) 电子静能,(2) 静止电子经过 106 V 电压加速后，其质量和速率。,(2) 静止电子经过 106 V 电压加速后，动能为,电子的质量为,由质速关系，电子运动的速率为,例,在热核反应过程中，,如果反应前粒子动能相对较小，试计算反应后粒子所具有的总动能。已知,解,反应前、后粒子静止质量之和 m10 和 m20分别为,质量亏损,与质量亏损所对应的静止质量减少量，即为动能增量，也就是反应后粒子所具有的总动能，即,12.3.3 能量和动量的关系,两边平方,两边乘以 c 4,取极限情况考虑，如光子,例,解,求,设火箭的静止质量为 100 t ，当它以第二宇宙速度飞行时，,其质量增加了多少？,火箭的第二宇宙速度 v = 11. 2 10 3 m/s ，因此 v c ，所以火箭的动能为,火箭质量可近似为不变。,火箭的质量的增加量为,