介子是一種不穩(wěn)定粒子課件

1、106-106-11 1 +介子是一種不穩(wěn)定粒子，其平均壽命為介子是一種不穩(wěn)定粒子，其平均壽命為2.6 10- -8s ( (在它自身參考系中測得在它自身參考系中測得) )。(1)(1)如果此粒子相對于實驗室以如果此粒子相對于實驗室以0.8c0.8c的速度運動，那的速度運動，那么實驗室坐標系中測得么實驗室坐標系中測得 +介子的壽命為多長？介子的壽命為多長？(2)(2) +介子在衰變前運動了多長距離？介子在衰變前運動了多長距離？ 解：（解：（1 1）21 tt288 . 01106 . 2(s)8103 . 4（2 2）tux88103 . 41038 . 0(m)4 .10完206-206-2

2、2 2一原子核以一原子核以0.5c的速度離開一觀察者。原子核在它的速度離開一觀察者。原子核在它運動方向上向前發(fā)射一電子，該電子相對于核有運動方向上向前發(fā)射一電子，該電子相對于核有0.8c的速度；此原子核又向后發(fā)射了一光子指向觀察者。的速度；此原子核又向后發(fā)射了一光子指向觀察者。對靜止觀察者來講，對靜止觀察者來講，(1)(1)電子具有多大的速度；電子具有多大的速度；(2)(2)光子具有多大的速度。光子具有多大的速度。解：解：以以觀察者所在觀察者所在實驗室為實驗室為S系，以原子核為系，以原子核為S 系，則系，則S 系系相對相對S的速度為的速度為u=0.5c。（1 1）電子相對電子相對S 系的速度為

3、系的速度為 x=0.8c，電子相對，電子相對S系的速度系的速度為為 x yyxxooc5 . 0uc8 . 0 x 306-206-2xxxuu 21cccccc8 . 05 . 015 . 08 . 02c93. 0yyxxooc5 . 0ucx （2 2）光子相對）光子相對S 系的速度為系的速度為 x=- -c，光子相對，光子相對S系的速度系的速度 x xxxuu 21cc)cccc(12c完406-306-33 3某人測得一根靜止棒長度為某人測得一根靜止棒長度為l、質量為、質量為m，于是求，于是求得棒的線密度為得棒的線密度為 =m/l。假定棒以速度。假定棒以速度 沿棒長方向運沿棒長方向運

4、動，此人再測運動棒的線密度應為多少？若棒在垂直動，此人再測運動棒的線密度應為多少？若棒在垂直于長度方向上運動，它的線密度又為多少？于長度方向上運動，它的線密度又為多少？ 解：（解：（1 1） 221c mm221c lllm 221c lm221c 506-306-3（2 2） 221c mmll lm 221c lm221c 完606-406-44 4靜止質量為靜止質量為m0、帶電荷量為、帶電荷量為q的粒子，其初速為的粒子，其初速為零，在均勻電場零，在均勻電場E中加速，則經過時間中加速，則經過時間t后它所獲得后它所獲得的速度是多少？如果不考慮相對論效應，它的速度的速度是多少？如果不考慮相對論

5、效應，它的速度又是多少？這兩個速度間有什么關系？討論之。又是多少？這兩個速度間有什么關系？討論之。 解：（解：（1 1）由動量定理）由動量定理 qEttFppd由動量定義由動量定義 2201cmmp706-406-4qEtm 2201c222220tqEmEqtcc （2 2） 0mqEtat （3 3）當時）當時 cc時，（時，（1 1）的近似值與（）的近似值與（2 2）相同。）相同。 完806-506-55 5什么速度下粒子的動量是非相對論動量的兩倍？什么速度下粒子的動量是非相對論動量的兩倍？什么速度下的動能等于它的靜止能量？什么速度下的動能等于它的靜止能量？ 解：（解：（1 1） 022

6、021mmcc23 (m/s)8106 . 2906-506-5（2 2）222cccc002201mmm c23 (m/s)8106 . 2完1006-606-66 6在北京正負電子對撞機中，電子可以被加速到動在北京正負電子對撞機中，電子可以被加速到動能為能為Ek=2.8 109eV。（1 1）這種電子的速率和光速相差多少）這種電子的速率和光速相差多少m/s？（2 2）這種電子的動量多大？）這種電子的動量多大？（3 3）這種電子在周長為）這種電子在周長為240m的儲存環(huán)內繞行時，它的儲存環(huán)內繞行時，它受到的向心力多大？需要多大的偏轉磁場？受到的向心力多大？需要多大的偏轉磁場？解：解：(1)(1)由相對論動能公式由相對論動能公式 2022201cccmmEk 1106-606-622020)(1kEmmccc 22020)(1kEmmcccc )(0 . 5m/s(2)(2) 2201cmp288831)1035103(11031011. 9m/s)(kg181048. 11206-606-6(3)(3)rmF2 lm2