2-相对论质点力学
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系统总动量不变。
1. 相对论的质量
两个粒子碰撞的情形：
粒子质量相同
粒子碰撞后静止
1. 相对论的质量
1
2014/6/6
1. 相对论的质量
物体的质量与物体自身的运动状态有关
2. 相对论的动量及牛顿第二定律
牛顿的动量定义：P=mv
牛顿第二定律： 相对论修正：
3.相对论能量
动能定律 力对物体所做的功等于
物体动能的增量
5. 静止质量为零的粒子
频率为 的光束可以看成是由能量为h 的微小 团块构成的“流体”。一个电子与一个这样的微小 团块相互作用，将能量h 整块吸收。
E= h 能量团块称为光量子、光子
静止质量
光子质量
光子动量 (1915年)
3
2014/6/6
6.相对论质量的实验检验
1909年A.H.Bucherer实验： b衰变发出的电子束经过速度过滤器选定
世界点
到原点的世界距离可以是
实数，零和虚数，据此将闵可夫斯基空间分成不
同的区域。
第一章 相对论
第三节 相对论的动力学
1、世界几何 2、洛仑茨变换 3、相互作用多粒子体系 4、相对论多普勒效应
6
质能等价方程
4. 相对论能量——动量关系方程
两边平方后同乘以c4 能量—动量关系方程
2
2014/6/6
相对论主要结论及其近似
相对论
质量
古典近似
动量
能量 动量-能量关系
相对论主要结论及其近似
相对论
质量
相对论近似
忽略静质量
动量
能量 动量-能量关系
相对论主要结论及其近似
相对论
质量
相对论极限
动量
能量 动量-能量关系
事件
表示t=0 时刻从原点出发
的电磁波在t时刻到达x,y,z处。
7. 相对论的世界——数学描述
四维时空间隔
两个事件 时空间隔
时空间隔与参考系无关
任意事件
对应与参考系无关的不变量
4
2014/6/6
7. 相对论的世界——数学描述
四维时空间隔分类
时空间隔
时空间隔与参考系无关
同时发生于不同地
两事件通过光联系
2014/6/6
第一章 相对论
第二节 相对论质点力学
1、 相对论质量 2、相对论动量及牛顿第二定律 3、相对论能量 4、相对论能量——动量关系方程 5、静质量为零的粒子 6、相对论质量的实验检验 7、相对论的世界——数学描述
1. 相对论的质量
牛顿的动量定义：P=mv
N个物体构成的体系总动量：
动量守恒定律： 系统不受外力或所受外力合力为零时，
这个四维空间成为闵可夫斯基空间或者闵可夫斯 基世界，简称时空或者世界。
5Байду номын сангаас
2014/6/6
闵可夫斯基空间
事件
对应闵可夫斯基空间的一 个点
称为时空点或者世界点
称为世界点
到原点的世界距离
称为两个世界点 间的世界距离。
、
之
物体在闵可夫斯基空间从一个世界点运动到 另一个世界点所描出的轨迹称为世界线。
闵可夫斯基空间的区域划分
不同时间发生于同地
7. 相对论的世界——数学描述
因果关系 没有因果关系
时序不可逆转
时序不可逆转
因果关系讨论
类空空间没有因果关系 类时空间时序不可逆转 类光空间时序不可逆转
7. 相对论的世界——数学描述
闵可夫斯基空间
引入一个虚数：
代替原来的时间坐标t,
可把四位时空间隔不变性写成：
时间坐标w和空间坐标x,y,z在形式上（意义上） 是相同的。四位时空间隔的不变性，意味着 描述的四维空间类似于三维欧几里德空间，可以将三 维空间的几何学类推到四维空间。
速度后进入均匀磁场做匀速圆周运动，通过测 量圆周半径验证相对论质量。
6.相对论质量的实验检验
1964年W. Bertozzi实验： 电子经过静电加速器加速后飞入真空室。通
过测量电子飞行距离和飞行时间确定电子速度 v。电子动能有加速电压得出，Ek=eV
7. 相对论的世界——数学描述
四维不变量 事件：某时某地发生的一件事情，记作
1. 相对论的质量
两个粒子碰撞的情形：
粒子质量相同
粒子碰撞后静止
1. 相对论的质量
1
2014/6/6
1. 相对论的质量
物体的质量与物体自身的运动状态有关
2. 相对论的动量及牛顿第二定律
牛顿的动量定义：P=mv
牛顿第二定律： 相对论修正：
3.相对论能量
动能定律 力对物体所做的功等于
物体动能的增量
5. 静止质量为零的粒子
频率为 的光束可以看成是由能量为h 的微小 团块构成的“流体”。一个电子与一个这样的微小 团块相互作用，将能量h 整块吸收。
E= h 能量团块称为光量子、光子
静止质量
光子质量
光子动量 (1915年)
3
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6.相对论质量的实验检验
1909年A.H.Bucherer实验： b衰变发出的电子束经过速度过滤器选定
世界点
到原点的世界距离可以是
实数，零和虚数，据此将闵可夫斯基空间分成不
同的区域。
第一章 相对论
第三节 相对论的动力学
1、世界几何 2、洛仑茨变换 3、相互作用多粒子体系 4、相对论多普勒效应
6
质能等价方程
4. 相对论能量——动量关系方程
两边平方后同乘以c4 能量—动量关系方程
2
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相对论主要结论及其近似
相对论
质量
古典近似
动量
能量 动量-能量关系
相对论主要结论及其近似
相对论
质量
相对论近似
忽略静质量
动量
能量 动量-能量关系
相对论主要结论及其近似
相对论
质量
相对论极限
动量
能量 动量-能量关系
事件
表示t=0 时刻从原点出发
的电磁波在t时刻到达x,y,z处。
7. 相对论的世界——数学描述
四维时空间隔
两个事件 时空间隔
时空间隔与参考系无关
任意事件
对应与参考系无关的不变量
4
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7. 相对论的世界——数学描述
四维时空间隔分类
时空间隔
时空间隔与参考系无关
同时发生于不同地
两事件通过光联系
2014/6/6
第一章 相对论
第二节 相对论质点力学
1、 相对论质量 2、相对论动量及牛顿第二定律 3、相对论能量 4、相对论能量——动量关系方程 5、静质量为零的粒子 6、相对论质量的实验检验 7、相对论的世界——数学描述
1. 相对论的质量
牛顿的动量定义：P=mv
N个物体构成的体系总动量：
动量守恒定律： 系统不受外力或所受外力合力为零时，
这个四维空间成为闵可夫斯基空间或者闵可夫斯 基世界，简称时空或者世界。
5Байду номын сангаас
2014/6/6
闵可夫斯基空间
事件
对应闵可夫斯基空间的一 个点
称为时空点或者世界点
称为世界点
到原点的世界距离
称为两个世界点 间的世界距离。
、
之
物体在闵可夫斯基空间从一个世界点运动到 另一个世界点所描出的轨迹称为世界线。
闵可夫斯基空间的区域划分
不同时间发生于同地
7. 相对论的世界——数学描述
因果关系 没有因果关系
时序不可逆转
时序不可逆转
因果关系讨论
类空空间没有因果关系 类时空间时序不可逆转 类光空间时序不可逆转
7. 相对论的世界——数学描述
闵可夫斯基空间
引入一个虚数：
代替原来的时间坐标t,
可把四位时空间隔不变性写成：
时间坐标w和空间坐标x,y,z在形式上（意义上） 是相同的。四位时空间隔的不变性，意味着 描述的四维空间类似于三维欧几里德空间，可以将三 维空间的几何学类推到四维空间。
速度后进入均匀磁场做匀速圆周运动，通过测 量圆周半径验证相对论质量。
6.相对论质量的实验检验
1964年W. Bertozzi实验： 电子经过静电加速器加速后飞入真空室。通
过测量电子飞行距离和飞行时间确定电子速度 v。电子动能有加速电压得出，Ek=eV
7. 相对论的世界——数学描述
四维不变量 事件：某时某地发生的一件事情，记作