经典物理与物理学革命.高中必修二

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/17 11:46:32
在高为1981m的山顶上测得563个μ子进入大气层.在海平面测得408个.已知μ子下降速度为0.995c,c为真空中光速.试解释上述所测结果
(静止μ子的半衰期为2.2*10^-6s)
8错,再详细一点啊,那狭义相对论怎么回事啊?我光知道时间膨胀啦~

按照经典物理该粒子下降1981m所需时间为t=s/v=1981m/0.995c=6.6*10^-6s
是半衰期的三倍,在海平面的粒子数应当为山上的八分之一左右,但这与实际观测得到的数据不符。但如果应用狭义相对论,这就可以解释,所以这成为了狭义相对论的一个有力证据。
解释如下:以粒子为参考系,则由于粒子速度极大,接近光速,所以由于长度的相对性,1981m的长度变短了,粒子用很短的时间就到达了地面,所以大部分粒子都还没有衰变,在海平面被观测到。
这样解释够详细么,至于相对论中长度变短的问题,很复杂。真想知道就补充提问,我再来答。
物理书上有啊,不想继续答了。唉

按照狭义相对论,可以从两个角度去进行解答.
一是时间膨胀(动钟变慢),二是洛仑兹收缩(动尺缩短)
如果用时间膨胀来进行运算的话,那么在地面参考系中的测量结果粒子所用的时间是在粒子所在参考系中所用时间的1/((1-(v/c)^2)^(1/2))倍,这个数字远远大于1.
如果用洛仑兹收缩的方法,那么会有在粒子所在系中的测量中山高会变矮,山高会变矮为原来高度的(1-(v/c)^2)^(1/2)倍,这个数字远远小于1,当粒子没来得及衰变多少就已经到达地面了.
关于狭义相对论,高中阶段不需要掌握太多.只要记住以上几个数据就可以了.