以前物理竞赛中遇到的问题

这是以前物理竞赛中终于发现算不到洛伦兹变换答案的原因

洛伦兹变换是否应该修正


摘 要:文中描述了光子和实物粒子的能量、质量。并且阐明了德布罗意波(物质波)的实质。进而论证了洛伦兹变换式应该修正。

关键词:光子,实物粒子,物质波,洛伦兹变换

一.引言

光子永远以光速运动,所以谈论光子的静止质量是毫无意义的,但是光子有动质量(虚拟质量)

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运动的粒子具有波粒二象性,所以德布罗意波类


比光子,推出实物粒子的物质波的波长

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狭义相对论的尺缩、钟慢、质增与洛伦兹变换式密不可分。

二.辐射粒子(光子)

光子具有波粒二象性。光子的能量包括两部分:平动动能和转动动能。

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光子的能量:

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由于光子永远以光速运动,所以谈论光子的静质量是毫无意义的,但光子的动质量(虚拟质量,即与能量相对应的质量。):

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光子的动量:

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光子的波长:

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三.实物粒子和物质波

1924年法国青年物理学家德布罗意提出辐射粒子具有波粒二象性,一切实物粒子(如电子、原子、分子……等)也具有波粒二象性。他认为任何运动着的物体都伴随着波动,物体的运动和波分不开,这种波就是物质波。

众所周知:机械波是周期性的振动在媒质内的传播;电磁波是周期性变化的电场、磁场交替的传播。

物质波既不属于机械波,也不属于电磁波。机械波和电磁波是离开振动源,光源的。而物质波是依附于粒子的。物质波和粒子融为一体,即表现为粒子性,又表现为波动性。物质波的速度就是运动粒子的速度,就象光波与光子具有同样的速度一样。物质波的波长和波速依附运动粒子的速度而改变。因此,质量为m,速度为v的运动粒子,就有波长为λ,频率为γ的波与之相对应

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当实物粒子处于静止状态时,只有粒子性不具有波动性(不存在物质波);只有处于运动状态时才具有波粒二象性(存在物质波)。

所以实物粒子的能量分为:动能量(总能量)

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(m是运动粒子的质量);静能量

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(m0是静止粒子的质量)。二者的能量差就是实物粒子的动能:

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即:

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故此物质波是由运动粒子的动能形成的。

四.洛伦兹变换和质能关系式

质量为m的粒子以速度为v运动增加的质量(相对应的能量)

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由粒子的动能(平动动能和转动动能之和)转化而来。即


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k为质能转变系数,γ为洛伦兹变换系数)

如果洛伦兹变换式为

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可推出质能转变系数

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推导如下:

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如果质能转变系数

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可推出洛伦兹变换

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。推导如下:

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如果用洛伦兹变换式

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代入

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,推不出

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;反之用质能转变系数

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代入

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,推不出洛伦兹变换式

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所以洛伦兹变换式应为:

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而不是:

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五.结论

当实物粒子处于静止状态时,只有粒子性不具有波动性;只有处于运动状态时才具有波粒二象性。运动的粒子的波是物质波(德布罗意波)。物质波依附运动粒子的速度而改变。因此,质量为m,速度为v的运动粒子,就有波长为λ,频率为γ的波与之相对应。

运动的实物粒子的能量分为:动能量(

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m是运动粒子的质量);静能量

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(m0是静止粒子的质量)。二者之差就是实物粒子的动能:

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,即

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所以物质波是由运动粒子的动能形成的。

洛伦兹变换式应该由:

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修正为:

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这是当年参加物理竞赛始终都算不到的答案,书上写的真的是错误,太坑了。我们的竞赛什么时候能够不再是答案就好了

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页面更新:2024-04-03

标签:机械波   动能   光子   波长   粒子   实物   能量   物质   物理   速度   质量

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