【正文】 9381 21222202 ??????ccmmcEvM e V6 2 520k ??? cmEE119220 1?? ???????cmmpvvvM e V1 2 5 0)( 2202 ??? cmEcp cp M e V1 2 5 0?也可如此計(jì)算 M e )H( 2120 ?cmM e V9 4 8 0 8)H( 3120 ?cmM e 7 2 7)He( 4220 ?cmM e )n( 1020 ?cm 例 2 已知一個(gè)氚核 和一個(gè)氘核 可聚變成一氦核 , 并產(chǎn)生一個(gè)中子 , 試問這個(gè)核聚變中有多少能量被釋放出來 . H)(21H)(31e42H n10nHeHH 10423121 ???解 核聚變反應(yīng)式 1 7 . 5 9 M e V?? E氘核和氚核聚變?yōu)楹ず说倪^程中，靜能量減少了 例 在一種熱核反應(yīng)中，各種粒子的靜質(zhì)量如下： 求 反應(yīng)釋放的能量 . nHeHH 10423121 ???kg103 . 3 4 3 7H)( 27D21 ???mkg105 . 0 4 4 9H)( 27T31 ???mkg106 . 6 4 2 5H e )( 27He42 ???mkg101 . 6 7 5 0n)( 27n10 ???m氘核 氚核 氦核 中子 )kg(100 3 1 27???)()(Δ nHeTD0 mmmmm ????反應(yīng)質(zhì)量虧損 122 ?????? mcE釋放 能量 1 kg 核燃料釋放能量 ( J / kg )103. 35Δ 14TD??? mm E? 鋰原子的核反應(yīng) HeHeBeHLi 4242841173 ????兩 粒子所具有的總動(dòng)能 αM e ?? E0 . 0 1 85 5 292 k ?????? ?cEm兩 粒子質(zhì)量比靜質(zhì)量增加 α0 . 0 1 8 6 4 u?? m1 . 00 7 83 uH ?m 7. 0 16 0 1uLi ?m4 . 0 0 2 6 0 uHe ?m理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符． 實(shí)驗(yàn)測(cè)量 H11Li73He42He42 27???k202 EcmmcE ??? 例 在慣性系 中 ,測(cè)得飛行火箭的長度是它靜止長度的 ,則火箭相對(duì)于 系的飛行速度 為（ ） S21(1) (2) (3) (4) cc22cc)23( 例 從加速器中以速度 飛出的離子 , 在它的運(yùn)動(dòng)方向上又發(fā)射出光子，則這光子相對(duì)于加速器的速度為（ ） c (1) (2) (3) (4) ?vS v 例 一宇航員要到離地球?yàn)?5光年的星球去旅行 .如果宇航員希望把這路程縮短為 3光年 , 則他所乘的火箭相對(duì)于地球的速度應(yīng)是 :（ ） (1) (2) (3) (4) c)53( 例 在某地發(fā)生兩件事 , 靜止位于該地的甲測(cè)得時(shí)間間隔為 4s, 若相對(duì)于甲作勻速直線運(yùn)動(dòng)的乙測(cè)得時(shí)間間隔為 5s, 則乙相對(duì)于甲的運(yùn)動(dòng)速度是（ ） c)21(c)54( c)109((1) (2) (3) (4) c)53(c)54(c)52( c)51( 例 邊長為 a 的正方形游泳池靜止于 K 慣性系，當(dāng)慣性系 K ’ 沿池一邊以 c 速度相對(duì) K 系運(yùn)動(dòng)時(shí)，在 K ’ 系中測(cè)得游泳池的面積為 (1) (2) (3) (4) 2a a a 例 粒子在加速器中被加速到動(dòng)能為其靜止能量的 4 倍時(shí)，其質(zhì)量 m 與靜止質(zhì)量 m0 的關(guān)系為 ?04 mm ? 05 mm ?06 mm ? 08 mm ?(1) (2) (3) (4) (1) (2) (3) (4) 例 某核電站年發(fā)電量為 100億度 ,它等于 的能量 , 如果這是由核材料的全部靜止能轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的 ,則需要消耗的核材料的質(zhì)量為（ ） J1036 15?kg10)121( 7? kg1012 7? 例 一門寬為 ，今有一固定長度為 的水平細(xì)桿，在門外貼近門的平面沿其長度方向勻速運(yùn)動(dòng)，若站在門外的觀察者認(rèn)為此桿的兩端可同時(shí)被拉進(jìn)此門 , 則該桿相對(duì)于門的運(yùn)動(dòng)速度 至少為大 ？ )( 00 all ?av?解： 門為 S 系，桿為 S’ 系 acl ?? 220 1v2021lac ??vaxyov?39。(/)(222xxxcuudtdxcuudtxddxcudttudxddtdx???????????????????習(xí)超 : 習(xí)超 : 習(xí)超 : 習(xí)超 : xxxcuu???2139。/)39。39。139。以地面鐘為參考點(diǎn)進(jìn)行比較得出上述結(jié)果。Sm in1039。tt ???1） 時(shí)間延緩是一種相對(duì)效應(yīng) . 2） 時(shí)間的流逝不是絕對(duì)的，運(yùn)動(dòng)將改變時(shí)間的進(jìn)程 .（例如新陳代謝、放射性的衰變、壽命等 . ） 注意 在日常生活中 時(shí)間延緩 和 長度收縮 是完全可以忽略的 , 但運(yùn)動(dòng)速度接近光速時(shí) , 這兩種效應(yīng)就變得非常重要 , 在高能物理的領(lǐng)域里得到大量的實(shí)驗(yàn)證實(shí) . 例 2 設(shè)想有一光子火箭以 速率相對(duì)地球作直線運(yùn)動(dòng) ，若火箭上宇航員的計(jì)時(shí)器記錄他觀測(cè)星云用去 10 min , 則地球上的觀察者測(cè)得此事用去多少時(shí)間 ？ ?vmi n10139。????? tt固有 時(shí)間 ： 同一 地點(diǎn)發(fā)生的 兩 事件的時(shí)間間隔 . 時(shí)間延緩 ： 運(yùn)動(dòng) 的鐘走得 慢 . 039。( 2cxtt ????? v?039。12 tttt ?????? ?)39。os39。yx39。39。39。39。( 1tx發(fā)射一光信號(hào) 接受一光信號(hào) cdttt 239。( 2tx)39。 系 同一 地點(diǎn) B 發(fā)生兩事件 在 S 系中觀測(cè)兩事件 ),(),( 2211 txtx)39。o習(xí)超 : 習(xí)超 : 習(xí)超 : 習(xí)超 : 3）時(shí)鐘延緩： ?兩個(gè)經(jīng)過校準(zhǔn)的時(shí)鐘，一個(gè)放置在靜止的慣性系中，另一個(gè)放置在運(yùn)動(dòng)的慣性系中，運(yùn)動(dòng)慣性系中的時(shí)鐘比靜止慣性系中的時(shí)鐘走的慢。xy 39。m150 ll ??2139。s1x 2x 例 1 設(shè)想有一光子火箭， 相對(duì)于地球以速率 飛行，若以火箭為參考系測(cè)得火箭長度為 15 m ， 問以地球?yàn)閰⒖枷?，此火箭有多長 ？ ?vs39。o39。y39。x 239。39。????? xxxx39。 lll ??? ?固有 長度 當(dāng) 時(shí) . 1??? 0ll ?固有 長度：物體相對(duì)靜止時(shí)所測(cè)得的長度 .（ 最長 ） 洛倫茲收縮 : 運(yùn)動(dòng) 物體在運(yùn)動(dòng)方向上長度 收縮 . 21212139。 120 lxxl ???在 系中測(cè)量 s39。39。z39。xv?39。x0l39。????? xxxx12 xxl ??在 S 系中測(cè)量 測(cè)量為兩個(gè)事件 ),(),(2211 txtx要求 21 tt ?139。???? txx v21212139。2111139。相對(duì)于慣性系運(yùn)動(dòng)的棒的測(cè)量長度比相對(duì)于慣性系靜止時(shí)的測(cè)量長度要短。y39。此結(jié)果反之亦然 . 注意 39。39。39。 12 ???? ttt 039。39。y39。o1 2123