12能谱和相对论-1ye

实验十二用快速电子验证相对论效应相对论是现代物理学的重要基石.它的建立是20世纪自然科学最伟大的发现之一，对物理学乃至哲学思想都有深远影响.本实验利用半圆聚焦B磁谱仪，通过测定快速电子的动量值和动能值，来验证动量和动能之间的相对论关系.【实验目的】1.学习相对论动量和动能的一些基本原理：2.了解B磁谱仪测量原理，掌握能谱测量方法：3.通过对快速电子的动量值及和动能值的测定，验证动量和动能之间的相对论关系.【实验原理】1.相对论效应经典力学把时间和空间看作是彼此无关的，把时间和空间的基本属性也看作与物质的运动没有任何关系而是绝对的、永远不变的.这就是所谓经典力学中的“绝对时间”和“绝对空间”的观点，也称作牛顿绝对时空观.但是，随着物理学的发展，特别是20世纪初叶就已发现一些现象与经典力学的一些概念和定律相抵触，牛顿的绝对时空观和建立在这一基础上的经典力学开始陷入了无法解决的困境.在这种情况下，1905年爱因斯坦提出了狭义相对论.这一理论描述了一种新的时空观，认为时间和空间是相互联系的，而且时间的流逝和空间的延拓也与物质和运动有不可分割的联系.按照爱因斯坦的狭义相对论，在洛伦兹变换下，静止质量为o、速度为v的质点，其动量应为p=-mo一v=mv(1)1-B2式中m=m。/V-B2,B=v1c.相对论的能量E为E=me2(2)这就是著名的质能关系.m是运动物体的总能量，物体静止时的能量E。=moc2称为静止能量，两者之差为物体的动能Ek,即Eg=mc2-moc2(3)1-B当B<1时，式(3)可展开为-61-