Релятивистская механика Механика Ньютона, или, как говорят, классическая механика, основана на принципе относительности Галилея, согласно которому все законы механики одинаковы во всех инерциальных системах отсчета. Математически принцип относительности в классической механике выражается с помощью преобразования Галилея - закона сложения скоростей при переходах от одной инерциальной системы отсчета к другой.Релятивистская энергия
Из 2-х возможных в ньютоновской механике формулировок
закона Ньютона (
и
) в релятивистской механике справедливо только соотношение:
. (12.89)
Здесь:
- результирующая сил, действующих на частицу;
- релятивистский импульс;
- масса и скорость частицы. Используя явное выражение для релятивистского импульса, имеем:
. (12.90)
Последнее соотношение называется основным уравнением релятивисткой динамики материальной точки. Видно, что в релятивистском случае масса утрачивает смысл коэффициента пропорциональности между ускорением и силой. В отличие от ньютоновской механики сила
в релятивистской механике не является инвариантом. Кроме того, ускорение
и сила
не являются коллинеарными.
Чтобы получить релятивистское выражение для кинетической энергии, будем исходить из того, что работа, совершенная над частицей, равна приращению его кинетической энергии:
. Умножим правую часть равенства на перемещение частицы
, а левую часть — на равное
произведение
:
. (12.91) Физика курс лекций Рентгеновские спектры Большую роль в выяснении строения атома, а именно распределения электронов по оболочкам, сыграло излучение, открытое в 1895 г. немецким физиком В. Рентгеном (1845—1923) и названное рентгеновским. Самым распространенным источником рентгеновского излучения является рентгеновская трубка, в которой сильно ускоренные электрическим полем электроны бомбардируют анод (металлическая мишень из тяжелых металлов, например W или Pt), испытывая на нем резкое торможение
Справа стоит элементарная работа
. Следовательно, левая часть равенства представляет собой приращение кинетической энергии частицы:
. (12.92)
Преобразуем полученное выражение:
. (12.93)
Функции, дифференциалы которых равны друг другу, могут отличаться только на постоянную величину.
В полную энергию не входит потенциальная энергия взаимодействия частицы во внешних силовых полях.
Взаимосвязь массы и энергии покоя Согласно формуле для энергии покоя, всякое изменение массы тела
сопровождается изменением энергии покоя
:
. (12.107).
Частицы с нулевой массой Законы ньютоновской механики не допускают существования частиц с нулевой массой.
Как преобразуется скорость и ускорение частицы при переходе от одной инерциальной системы к другой?
Приведите графическую интерпретацию относительности одновременности событий, происходящих в разных точках пространства и разделенных мнимым интервалом.