验证快速电子的动量与动能的相对论关系 >实验且的 >实验背景 >实验原理 >实验步骤 >数据处理 >注意事项 >实验扩展 石河子大学物理系近代物理实验课程组 2014-2015第一学期
验证快速电子的动量与动能的相对论关系 ➢实验目的 ➢实验背景 ➢实验原理 ➢实验步骤 ➢数据处理 ➢注意事项 ➢实验扩展 石河子大学物理系近代物理实验课程组 2014-2015第一学期
验证快速电子的动量与动能的相对论关系 实验目的 本实验通过对快速电子的动量值及动能的 同时测定来验证动量和动能之间的相对论关系。 同时实验者将从中学习到B磁谱仪测量原理、 闪烁记数器的使用方法及一些实验数据处理的 思想方法。 返回目录
验证快速电子的动量与动能的相对论关系 ❖实验目的 本实验通过对快速电子的动量值及动能的 同时测定来验证动量和动能之间的相对论关系。 同时实验者将从中学习到 磁谱仪测量原理、 闪烁记数器的使用方法及一些实验数据处理的 思想方法。 返回目录
验证快速电子的动量与动能的相对论关系 实验背景 牛顿的绝对时空观认为时间和空间是两个独立的概念，彼此 之间没有联系；同一物体在不同惯性参照系中观察到的运动学量 可通过伽利略变换而互相联系。这就是力学相对性原理：一切力 学规律在伽利略变换下是不变的。 19世纪末至20世纪初，人们试图将伽利略变换和力学相对性 原理推广到电磁学和光学时遇到了困难。实验证明对高速运动的 物体伽利略变换是不正确的，实验还证明在所有惯性参照系中光 在真空中的传播速度为同一常数。 在此基础上，爱因斯坦于1905年提出了狭义相对论，并据此 导出从一个惯性系到另一个惯性系的变换方程即“洛伦兹变换”。 返回日录
验证快速电子的动量与动能的相对论关系 ❖实验背景 牛顿的绝对时空观认为时间和空间是两个独立的概念，彼此 之间没有联系；同一物体在不同惯性参照系中观察到的运动学量 可通过伽利略变换而互相联系。这就是力学相对性原理：一切力 学规律在伽利略变换下是不变的。 19世纪末至20世纪初，人们试图将伽利略变换和力学相对性 原理推广到电磁学和光学时遇到了困难。实验证明对高速运动的 物体伽利略变换是不正确的，实验还证明在所有惯性参照系中光 在真空中的传播速度为同一常数。 在此基础上，爱因斯坦于1905年提出了狭义相对论，并据此 导出从一个惯性系到另一个惯性系的变换方程即“洛伦兹变换”。 返回目录
验证快速电子的动量与动能的相对论关系 实验原理 洛伦兹变换下，静止质量为mo,速度为V的物体，狭义相对 论定义的动量P为： mo p v=mv- (1) V√1-B2 式中 m= mo B=上。相对论的能量为 C E=mc- 2 这就是著名的质能关系
验证快速电子的动量与动能的相对论关系 ❖实验原理 洛伦兹变换下，静止质量为 ，速度为 的物体，狭义相对 论定义的动量 为： m0 v p ( ) 0 2 1 1 m p v mv = = − − − − − − − 式中 0 ， 。相对论的能量为： 2 1 m m = − v c = ( ) 2 E mc = − − − − − − 2 这就是著名的质能关系
验证快速电子的动量与动能的相对论关系 冬实验原理 由(1)式和(2)式可得：E2=c2p2+E 其中E。=m,c为静止质量。 物体的动能为： E6=E-E。=Vcp2+m,2c4-m,c2- (3 这就是我们要验证的狭义相对论的动量与动能的关系
验证快速电子的动量与动能的相对论关系 ❖实验原理 由（1）式和（2）式可得： 2 2 2 2 E c p E = + 0 其中 为静止质量。 2 E m c 0 0 = 物体的动能为： 2 2 2 4 2 0 0 0 (3) E E E c p m c m c k = − = + − − − − − − − 这就是我们要验证的狭义相对论的动量与动能的关系