全部书籍

专业

应用 关于 Coach 登录 开始阅读

书籍暂未推出简体中文版——当前显示 العربية 版。

الفيزياء · 术语表

什么是 كمية الحركة والطاقة النسبيتان?

تعريف 5.2 الفيزياء الجامعية — السنة الثالثة · 第 5 章 — الديناميك النسبي

جسيم كتلته mm وسرعته v→\vect v (مع γ=1/1−v2/c2\gamma = 1/\sqrt{1 - v^2/c^2}) يحمل كمية الحركة والطاقة

p→=γmv→,E=γmc2.\vect p = \gamma m\vect v , \qquad E = \gamma mc^2 .

وفي السكون E0=mc2E_0 = mc^2: وهي طاقة السكون. والطاقة الحركية هي ما تضيفه الحركة، Ek=E−mc2=(γ−1)mc2E_k = E - mc^2 = (\gamma - 1)mc^2، وهي من أجل v≪cv \ll c ترجع إلى المقدار المألوف 12mv2\tfrac12 mv^2 (انشر γ\gamma). وفي كل سيرورة معزولة ينحفظ مجموع p→\vect p ومجموع EE — بما فيه طاقات السكون.

على اليسار: تجربة برتوتزي في “السرعة القصوى” — إذ تتبع سرعات الإلكترونات المقيسة (النقاط) المنحني النسبي وتتشبّع عند c، بينما يمضي خط نيوتن متجاوزًا إياه. وعلى اليمين: قطع الطاقة–كمية الحركة الزائد؛ وإزاحته عند p = 0 هي طاقة السكون، ومقاربه هو العلاقة E = pc للفوتون.
على اليسار: تجربة برتوتزي في “السرعة القصوى” — إذ تتبع سرعات الإلكترونات المقيسة (النقاط) المنحني النسبي وتتشبّع عند cc، بينما يمضي خط نيوتن متجاوزًا إياه. وعلى اليمين: قطع الطاقة–كمية الحركة الزائد؛ وإزاحته عند p=0p = 0 هي طاقة السكون، ومقاربه هو العلاقة E=pcE = pc للفوتون.

示例

مثال 5.5 (رتب المقادير)

تحصي فيزياء الجسيمات الطاقة بالإلكترون-فولط والكتل بواحدة MeV/c2\mathrm{MeV}/c^2: فالإلكترون 0.5110.511، والبروتون 938.3938.3، والميون 105.7105.7، والبيون 139.6139.6. وللإلكترون ذي الطاقة الحركية 1 MeV1\,\mathrm{MeV} عامل γ=2.96\gamma = 2.96 وسرعة v=0.94cv = 0.94c — أي إنه نسبي تمامًا، ولهذا تبقى الإلكترونيات كلاسيكية (eV\mathrm{eV}) ولا تبقى الفيزياء النووية كذلك (MeV\mathrm{MeV}). ولبروتون المصادم الهدروني الكبير ذي الطاقة 6.8 TeV6.8\,\mathrm{TeV} عامل γ=7250\gamma = 7250، وهو يتخلف عن فوتون بمقدار 2.9 m/s2.9\,\mathrm{m}/\mathrm{s} لا غير.

在原文中阅读 ←