●备课资料
一、正确认识质量亏损
在谈到结合能和质量亏损时,有的人误认为,当核子组成原子核时,有质量亏损,放出结合能的过程中,是质量变成能量.这是对质能方程的一种误解.按相对论,物体的质量是与速度有关的量,当物体的速度越大时,物体的质量越大.物体运动时的运动质量与物体静止时的静止质量间存在一定关系.当物体以远小于光速运动时,质量的这一变化很不明显.上述所说的质子、中子、原子核的质量都是指静质量.质量亏损,是静质量发生了变化.如一个质子和一个中子结合成氘核的这一过程中,2.22 MeV的能量是以辐射光子形式放出的.光子的静质量为零,但这个光子的运动质量为:(光子能量) hν/c2.由此可见,当计算进光子的质量后,虽说反应前后发生了质量亏损,这部分亏损恰好与光子的运动质量是相同的.反应前后的质量仍是守恒量,质量亏损并非这部分质量消失.当然,也就不存在质量转变成能量的问题.
二、爱因斯坦质能方程的推导
按照相对论质量公式
m=.
动量可表示为
p=mv=.
在相对论力学中,f= (mv)
(在经典力学中,认为质量是不变量,所以化简为
f=m).将上述动量表达式代入,可得.
由动能定理
dEk=Fdx=F·vdt=vd |