不依赖守恒定律推导相对论质速关系

相对性原理要求粒子的动量和能量对于速度的依赖关系在不同的惯性系中具有相同的函数形式,由此无需利用守恒定律和洛伦兹变换公式直接推导出相对论质速关系,证明了守恒定律和洛伦兹变换公式都不是推导相对论质速关系的必要条件.由相对论质速关系进一步可得到惯性系的广义洛伦兹变换公式,从而揭示了质能关系和质速关系是比洛伦兹变换公式适用范围更广的相对论基本公式.     

相对论质量速度关系的推导

一些大学物理教材在推导狭义相对论质量速度关系时,采用了两个全同粒子的一维完全非弹性碰撞或两个全同粒子的分离过程[1~2],其中都需要用到碰撞或分离前后的质量守恒.在狭义相对论中,质量守恒实际上反映的是碰撞或分离前后整个系统的能量守恒.文献[3]认为在质速关系的推导过程中,使用质量守恒将导致明显的逻辑缺陷;而文献[4]认为,质量守恒可以作为一种"合理假定".     

关于相对论质速关系推导方法的商榷

本文指出：不论用完合弹性碰撞还是完全非弹性碰撞推导相对论质速关系或相对论动量公式,两个导恒定律即动量守恒和能量或质量）守恒都是要用到的。     

相对论质速关系和质能关系的一种推导

给出了一种不直接使用洛伦兹变换关系而得到相对论动力学的质速关系和质能关系的新推导,质速关系和质能关系将不再需要直接与光速有关而是与更一般的运动速度上限vm有关.     

用弹性碰撞推导相对论公式一简法

介绍一种用完全弹性碰撞推导相对论动量公式的简法，在推导中始终未涉及质速关系.     

用弹性磁撞推导相对论公式一简法

介绍一种用完全弹性碰撞推导相对论动量公式的简法,在推导中始终未涉及质速关系。     

编者的话

本刊１９９８年第７期刊登了梁志强、齐鲁祥同志的文章，本期又刊登了张三慧同志的文章．两文关于相对论力学中的动量定义和质速关系处理的争论是很有意义的，这一争论促使我们更进一步去思考这个问题，从而达到了更深一层的认识．相对论（这里特指相对论动力学）是一个新的理论，它不是经典力学的逻辑推论，也不是经典力学加上相对性原理和洛伦兹变换的逻辑推论．相对论的内容，例如什么是守恒量、质量怎样依赖于速度等等，单靠已有的知识是无法推出来的．所以，相对论中的种种内容，不是推导出来的，而是寻找出来的．要推导一个东西，必须…     

一对静止电荷的“佯谬”

一对静止电荷之间的库仑力,是沿联线方向的.从另一“运动”参照系来看,每个电荷除受电场力作用外,还受到磁场力作用,其合力就不再沿它们联线方向了.根据经典理论,它们将会受到电磁场的力矩作用,并且会统质心“旋转”起来.然而从“静止”参照系或角动量守恒来看,“旋转”是不可能的.利用相对论电磁学和力学观点,就可以解决这个“佯谬”问题.一“运动”参照系中的电磁场 在“静止”参照系S中,有两个静止电荷 ql和 q2,如图一所示.另有一“运动”参照系S′,以v速运动.固定在两参照系的空间坐标系,分别为(x-y-z)和(。’,/,Z’).同时取“出/和“…     

浅析狭义相对论时空观

本文利用洛伦兹变换推导出长度收缩及时间延缓两个相对论效应,探讨两者的相对性及相互联系,从而加强对狭义相对论时空观的理解.     

无需利用洛伦兹变换的相对论质能关系新推导

依据相对性原理以及相对论动量、能量的基本定义和相应的动量守恒、能量守恒定律,针对静质量不为零的粒子,给出一种无需依赖运动学具体时空变换关系而主要在动力学范围内得到相对论质能关系的新推导.     

相对论粒子的散射与低速粒子的散射

研究了相对论粒子间散射的规律,推导了相对论粒子间散射的洛伦兹因子公式.结果发现:如果两个粒子的静止质量相同,则粒子在高速时的碰撞规律和低速时的碰撞规律相同,即两个正碰粒子互换速度;如果两个粒子的静止质量不同,则粒子在高速时的碰撞规律和低速时的碰撞规律不同,高速正碰时重粒子将损失大部分能量,轻粒子的速度将接近光速,而不等于重粒子速度的2倍.     

时间间隔的正确理解

在狭义相对论框架中研究不同惯性参照系时间间隔问题并讨论了两个典型的问题,通过讨论,明确时间膨胀和固有时的严格意义.     

用质心速度图解法分析粒子分裂问题

本文介绍一种作留法，可由两质点的速度求得其质心速度及两质点相对于质心的速度．利用这种方法很容易实现质心参照系和实验室参照系间的相互转变，具有很强的直观性，适宜用以讨论粒子分裂和碰撞之类问题．本文着重讨论了粒子分裂时两子粒子飞行夹角在各种情况下的取值范围．     

由爱因斯坦的假想实验导出相对论动量

本文依据爱因斯坦首次质能关系推导中所使用的假想实验，直接简明地导出相对论动量公式。     

由爱因斯坦的假想实验导出相对论动量

本文依据爱因斯坦首次质能关系推导中所使用的假想实验，直接简明地导出相对论动量公式．     

相对论效应实验谱仪在测厚中的应用

相对论效应实验谱仪能便捷、准确地验证快速电子的能量与动量的相对论关系.本文利用这一仪器开展了两个综合性实验,分别对铝片和铝箔的厚度进行了测量,不仅可以加深学生对核物理实验技术和应用的理解,也做到了仪器设备一机多用,提高使用效益.     

相对论哈密顿-雅可比方程及其应用

利用相对论哈密顿-雅可比方法求出了电子在激光场中的相对论性运动方程的解析解.并且在电子与激光脉冲散射的实验室参照系、电子初始静止参照系、电子平均静止系中,对于给定的任意椭圆偏振的激光场,得到了解析表达式.     

C波段相对论磁控管的三维粒子模拟研究

利用场论的方法推导了6腔扇形腔结构相对论磁控管的色散关系, 并用牛顿迭代法对色散关系进行了求解, 得到了色散关系曲线. 利用三维PIC粒子模拟, 对该结构的相对论磁控管分别进行了冷腔和热腔研究, 冷腔研究得到了π模谐振频率为2.42GHz, 与本文理论推导的色散关系有很好的一致性. 在热腔情况下, 电子能量为437keV, 电子束流为12.2kA, 外加磁场为0.6T, 模拟得到了频率     

利用狭义相对论计算洛伦兹力和安培力

随着对电磁现象研究的逐步深入,人们早已认识到磁现象来源于电荷的运动,磁场和电场是相互联系的统一体,称之为电磁场。本文根据狭义相对论中洛伦兹变换的基本原理,利用两个坐标系中静电力和电场的相对论变换,推导出洛伦兹力与库仑力、安培力之间关系,即洛伦兹力和安培力来源于电场力的相对论变换,从而更加有助于理解洛伦兹力的物理本质。     

动生电动势与感生电动势的统一

利用相对论质能关系、不同参考系中电磁场的变换关系和牛顿第二定律,先研究了一般的电源电动势在不同参考系之间的变换,再推导出相对论中的感生电动势和动生电动势公式,从而使它们达到了定量的统一.