光的能量是E=mc^2还是E=1/2mc^2根据爱因斯坦质能方程,物质的能量应该是E=mc^2,但是光子不是没有静止质量的吗?那是不是不能通过质量来求得其能量?而且根据经典力学理论,Ek=1/2mv^2,那光速是c,它

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/03 09:42:19
光的能量是E=mc^2还是E=1/2mc^2根据爱因斯坦质能方程,物质的能量应该是E=mc^2,但是光子不是没有静止质量的吗?那是不是不能通过质量来求得其能量?而且根据经典力学理论,Ek=1/2mv^2,那光速是c,它

光的能量是E=mc^2还是E=1/2mc^2根据爱因斯坦质能方程,物质的能量应该是E=mc^2,但是光子不是没有静止质量的吗?那是不是不能通过质量来求得其能量?而且根据经典力学理论,Ek=1/2mv^2,那光速是c,它
光的能量是E=mc^2还是E=1/2mc^2
根据爱因斯坦质能方程,物质的能量应该是E=mc^2,但是光子不是没有静止质量的吗?那是不是不能通过质量来求得其能量?
而且根据经典力学理论,Ek=1/2mv^2,那光速是c,它的能量是不是就是E=1/2mc^2呢?
请问以上两个孰对孰错?
另外有一个附加问题(最好能一起解答一下):光动量公式p=h/λ如何推出?
一台二氧化碳气体激光器发出的激光功率为P,射出的光束的横截面积为S,当它垂直照射到某一物体表面时,对该物体产生的光压最大是多大?
P=F/Sc还是2F/Sc。
这好象是竞赛的必要知识。

光的能量是E=mc^2还是E=1/2mc^2根据爱因斯坦质能方程,物质的能量应该是E=mc^2,但是光子不是没有静止质量的吗?那是不是不能通过质量来求得其能量?而且根据经典力学理论,Ek=1/2mv^2,那光速是c,它
一楼的到也不能算错,这个是属于狭义相对论的范畴
质能方程式的推导
首先要认可狭义相对论的两个假设:1、任一光源所发之球状光在一切惯性参照系中的速度都各向同性总为c 2、所有惯性参考系内的物理定律都是相同的.
如果你的行走速度是v,你在一辆以速度u行驶的公车上,那么你当你与车同相走时,你对地的速度为u+v,反向时为u-v,你在车上过了1分钟,别人在地上也过了1分钟——这就是我们脑袋里的常识.也是物理学中著名的伽利略变换,整个经典力学的支柱.该理论认为空间是独立的,与在其中运动的各种物体无关,而时间是均匀流逝的,线性的,在任何观察者来看都是相同的.
而以上这个变幻恰恰与狭义相对论的假设相矛盾.
事实上,在爱因斯坦提出狭义相对论之前,人们就观察到许多与常识不符的现象.物理学家洛伦兹为了修正将要倾倒的经典物理学大厦,提出了洛伦兹变换,但他并不能解释这种现象为何发生,只是根据当时的观察事实写出的经验公式——洛伦兹变换——而它却可以通过相对论的纯理论推导出来.
然后根据这个公式又可以推倒出质速关系,也就是时间会随速度增加而变慢,质量变大,长度减小.
一个物体的实际质量为其静止质量与其通过运动多出来的质量之和.
当外力作用在静止质量为m0的自由质点上时,质点每经历位移ds,其动能的增量是dEk=F·ds,如果外力与位移同方向,则上式成为dEk=Fds,设外力作用于质点的时间为dt,则质点在外力冲量Fdt作用下,其动量增量是dp=Fdt,考虑到v=ds/dt,有上两式相除,即得质点的速度表达式为v=dEk/dp,亦即 dEk=vd(mv)=V^2dm+mvdv,把爱因斯坦的质量随物体速度改变的那个公式平方,得m^2(c^2-v^2)=m02c^2,对它微分求出:mvdv=(c^2-v^2)dm,代入上式得dEk=c^2dm.上式说明,当质点的速度v增大时,其质量m和动能Ek都在增加,质量的增量dm和动能的增量dEk之间始终保持dEk=c^2dm所示的量值上的正比关系.当v=0时,质量m=m0,动能Ek=0,据此,将上式积分,即得∫Ek0dEk=∫m0m c^2dm(从m0积到m)Ek=mc^2-m0c^2
上式是相对论中的动能表达式.爱因斯坦在这里引入了经典力学中从未有过的独特见解,他把m0c^2叫做物体的静止能量,把mc^2叫做运动时的能量,我们分别用E0和E表示:E=mc^2 ,E0=m0c^2

mc^2
啥玩意儿你可以根据经典理论乱猜啊老师没教你那只适合宏观物体运动啊 这是量子范畴了好不好
妈的没看到你小子还敢有个附加问题我热
你中学的吧你老师没教你这个不要求你掌握啊 学那么多你不累啊~~ 你不累我都打得累了。。
实物粒子都会对应存在一种波长与之联系
P=MV=h/λ 德布罗意波。。至于详细推倒。。真是服了你。。大学也不要掌握的
这下你满足...

全部展开

mc^2
啥玩意儿你可以根据经典理论乱猜啊老师没教你那只适合宏观物体运动啊 这是量子范畴了好不好
妈的没看到你小子还敢有个附加问题我热
你中学的吧你老师没教你这个不要求你掌握啊 学那么多你不累啊~~ 你不累我都打得累了。。
实物粒子都会对应存在一种波长与之联系
P=MV=h/λ 德布罗意波。。至于详细推倒。。真是服了你。。大学也不要掌握的
这下你满足了吧

收起

根据质能方程E=mc^2=m0c^2/(1-v^2/c^2)^1/2
然后可以整理得到E^2=(pc)^2+(m0c^2)^2
由于光子静质量为0 所以对于光子 E=pc
由因为光子是波 所以 E=hu (u为频率)
然后p=hu/c=h/λ
这类问题不能够用经典力学的公式的 Ek=1/2mv^2 只有在宏观低速的条件下成立,就好比伽利略变换是洛仑兹变换的...

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根据质能方程E=mc^2=m0c^2/(1-v^2/c^2)^1/2
然后可以整理得到E^2=(pc)^2+(m0c^2)^2
由于光子静质量为0 所以对于光子 E=pc
由因为光子是波 所以 E=hu (u为频率)
然后p=hu/c=h/λ
这类问题不能够用经典力学的公式的 Ek=1/2mv^2 只有在宏观低速的条件下成立,就好比伽利略变换是洛仑兹变换的特例一样

收起

E=mc^2
请准确理解静止质量和运动质量的区别与联系!!
E=hν=mc^2
p=mc
hν=pc
p=hν/c=h/λ

爱因斯坦质能方程E=mc^2表示物的总能,当物体相对于参考系静止时,其能量为静能Eo=moc^2。动能Ek=E-Eo
光子静止质量为零,只具有动质量。即Eo=0,所以光的能量是Ek=E=mc^2。
由质能方程E=mc^2得m=E/c^2,又有光子能量E=hv,得到m=hv/c^2=h/cλ,即p=mc=h/λ.