题目内容
(请给出正确答案)
[主观题]
对于高速飞行的粒子,它们在实验室系的速度接近光速时,一般地观测到的寿命将与数据表中所给出的值有较大差别,这时要考虑相对论效应。比如π+介子,一般数据表中给出的寿命τ0=2.6x10^-8s,若当π+介子以速度0.99c飞行时,试求在实验室系中观察到的寿命为多少?
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第1题
静止μ子的平均寿命是2.2×10-6s,在实验中,从高能加速器出来的μ子以0.6(c为真空中光速)运动。(1) 在实验室中观测,这些μ子的平均寿命是多少?(2) 它们在衰变前飞行的平均距离是多少?(3) 相对于μ子静止的观测者观测到它们衰变前飞行的平均距离是多少?
第2题
当考虑粒子运动速度接近光速(极端相对论性)的情形时,粒子能量与动量的关系可写为ε=cp,式中,c为光速.试证明:在体积V内、在ε~ε+dε的能量范围内,三维极端相对论性自由粒子的量子态数为
式中,D(ε)为态密度.
第4题
第6题
第7题
第8题
π+介子是一不稳定粒子,平均寿命是2.6×10-8s(在它自己参考系中测得)。(1)如果此粒子相对于实验室以0.8c的速度运动,那么实验室坐标系中测量的π+介子寿命为多长?(2)π+介子在衰变前运动了多长距离?
(光速均以c=3.0×108m/s计算)
第10题
一粒子在S系中沿Ox轴作匀速直线运动,在s时刻,粒子位于x1=1.0m处;在s时刻,粒子位于x2=3.0m处。若另一参考系S'相对于S系以恒定速度沿x方向运动。求(1)在S'系中观测到粒子的时空坐标;(2)粒子在这两参考系中的平均速度。
第11题
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