石河子大学师范学院物理系 近代物理实验讲义 式中m=m。/√1-B2,B=v/c,相对论的能量E为： E=mc2 (1-2) 这就是著名的质能关系，mc2是运动物体的总能量，当物体静止时v=0,物体的能量 为E。=mc2称为静止能量：两者之差为物体的动能E,即 E.-me'-me'm'() 1 (1-3) 当B<1时，式(1-3)可展开为 (1-4) 2 mo 即得经典力学中的动最一能最关系。 根据式(1)和(12)可得： E2-c2p2=E2 (1-5) 这就是狭义相对论的动量与能量关系，而动能与动量的关系为： Ex=E-Eo=c'p2+moc-moc2 (1-6) 这就是我们要验证的狭义相对论的动量与动能的关系。对高速电子其关系如下图1所 示，图中pc用MeV作单位，电子的m,c2=0.511MeP,式(1-4)可化为： 6器 p'c2 相时论 0.5 ,5 201 pe[Mev] 图1高速电子的动量和动能的关系 【实验内容及步骤】 1.给闪烁探测器定标 (1)检查仪器线路连接是否正确，然后开启高压电源，开始工作： 2 石河子大学师范学院物理系 近代物理实验讲义 式中 m m / 1 , v / c 2 = 0 − β β = ，相对论的能量 E 为： E = mc 2 （1-2） 这就是著名的质能关系， 是运动物体的总能量，当物体静止时 ，物体的能量 为 称为静止能量；两者之差为物体的动能 ，即 2 mc v = 0 2 0 0 E = m c Ek 1) 1 1 ( 2 2 0 2 0 2 − − = − = β E mc m c m c k （1-3） 当 β << 1时，式（1-3）可展开为 2 2 2 2 2 0 0 2 0 0 0 1 111 (1 ) 2 222 k v p E m c m c m v m v c m = + +L − ≈ = =2 （1-4） 即得经典力学中的动量—能量关系。 根据式（1-1）和（1-2）可得： （1-5） 2 0 2 2 2 E − c p = E 这就是狭义相对论的动量与能量关系，而动能与动量的关系为： 2 0 2 4 0 2 2 0 E E E c p m c m c k = − = + − （1-6） 这就是我们要验证的狭义相对论的动量与动能的关系。对高速电子其关系如下图 1 所 示，图中 pc 用 MeV 作单位，电子的 m0c 2 = 0.511MeV ，式（1-4）可化为： 2 2 0.511 1 2 2 2 0 2 2 × = = p c m c p c Ek 以利于计算。 图1 高速电子的动量和动能的关系 【实验内容及步骤】 1. 给闪烁探测器定标 (1) 检查仪器线路连接是否正确，然后开启高压电源，开始工作； 2