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大学物理学:动量与能量关系

时间:2023-11-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:此式称为相对论能量—动量关系式.对于光子m0 =0,由式(13.44)得p =E/c.光子的能量为E =hν,ν 为频率,于是λ 为波长.德布罗意提出粒子具有波动性,正是应用E =hν 和p =h/λ 将粒子性和波动性联系在一起.可以证明:当vc 时,相对论的能量—动量关系式又回到经典力学的形式.因粒子的动能为E-E0,按式(13.44)得上式右边分子分母同除以c2,则有因vc,故得式(13.48

大学物理学:动量与能量关系

此式称为相对论能量—动量关系式.

对于光子m0 =0,由式(13.44)得p =E/c.光子的能量为E =hν,ν 为频率,于是

λ 为波长.德布罗意提出粒子具有波动性,正是应用E =hν 和p =h/λ 将粒子性和波动性联系在一起.

可以证明:当v≪c 时,相对论的能量—动量关系式又回到经典力学的形式.因粒子的动能为E-E0,按式(13.44)得

上式右边分子分母同除以c2,则有

因v≪c,故得

式(13.48)为经典力学中的能量—动量关系式.

例13.4 设一质子以速度v =0.8c 运动.求其总能量、动能和动量.(设质子的静能为

E0 =m0c2 =938 MeV)

解 质子的总能量为(www.xing528.com)

质子的动能为

质子的动量为

质子的动量也可以这样求

注意,在MeV/c 中“c”是作为光速的符号而不是数值.在核物理中常用“MeV/c”作为动量的单位.

例13.5 已知一个氚核(31H)和一个氘核(21H)可以聚变成一个氦核(42He),并产生一个中子(10n).试问这个核聚变过程中释放出的能量为多少.(设氘核的静能为1 875.628 MeV,氚核的静能为2 808.944 MeV,氦核的静能为3 727.409 MeV,中子的静能为939.573 MeV)

解 上述核反应式为 

氘核和氚核的静能之和为 

氦核和中子静能之和为 

所以,这个核聚变过程中释放出的能量为

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