اثبات یک فرمول سخت

+5 رای

کی اثبات e=mc2 رو بلده

فقط اگه بلد نیستید مثل آقای رضا32 الکی فحش ندید! با تشکر!

کی اثبات e=mc2 رو بلده

پرسیده شد 28 بهمن 1392 در فیزیک کاربردی توسط سیدحسین (1,450 امتیاز)

1 پاسخ

+1 رای

روش زیرین برای استنتاج قانون هم ارزی، که پیش از این به چاپ نرسیده است، دو مزیت در بر دارد. با آنکه از اصل نسبیت خاص بهره می گیرد، متضمن کاربرد دستگاه صوری این نظریه نیست بلکه فقط سه قانون از پیش شناخته شده را به کار می گیرد:

1-قانون بقای اندازه ی حرکت(تکانه).

2-رابطه ی خاص فشار تابش؛ یعنی اندازه ی حرکت یک منبع تابش که در راستای ثابتی حرکت می کند.

3-رابطه ی معروف کجنمایی نور (تاثیر حرکت زمین بر مکان ظاهری ستارگان ثابت-برادلی).

اینک دستگاه زیر را در نظر می گیریم. جسم ساکن B را در فضا نسبت به دستگاه K0 آزاد فرض می کنیم. دو منبع تابش S و 'S هرکدام با انرژی E/2 به ترتیب در جهت های مثبت و منفی راستای x0 حرکت می کنند و سرانجام جذب B می شوند. با این جذب انرژی B به مقدار E افزایش می یابد.

جسم B به دلیل تقارن، نسبت به K0 ساکن باقی می ماند.

اینک عین همین فرآیند را نسبت به دستگاه K در نظر می گیریم که نسبت به K0 با سرعت ثابت V در جهت منفی z0 در حرکت است. تشریح فرآیند نسبت به K از قرار زیر است:

جسم B با سرعت V در جهت مثبت z حرکت می کند. دو منبع تابش اینک نسبت به K دارای جهت هایی هستند که با محور x زاویه α را تشکیل می دهند. قانون کجنمایی می گوید که در نخستین تقریب α=CV ، که در آن C عبارت است از سرعت نور. از ملاحظات مربوط به K0 می دانیم که سرعت V جسم B بر اثر جذب S و 'S بی تغییر باقی می ماند.

اینک قانون بقای اندازه حرکت(تکانه) را با توجه به جهت z در مورد دستگاه مختصات K به کار می بریم.

1-پیش از جذب، فرض کنیم M جرم B باشد؛ بنابراین Mv تبیین اندازه حرکت(تکانه) B خواهد بود (بر اساس مکانیک کلاسیک). هر یک از دو منبع تابش دارای انرژی E/2 است و بنابراین، به موجب یکی از نتایج مشهور نظریه ماکسول، دارای اندازه حرکت(تکانه) E/2C است. دقیقا گفته باشیم، این اندازه حرکت S نسبت به K0 است. با وجود این، هنگامی که V نسبت به C کوچک باشد، اندازه ی حرکت نسبت به K همان سان که بود باقی می ماند، مگر برای کمیتی از مرتبه دوم بزرگی ( V2C2 نسبت به 1). مولفه ی z این اندازه ی حرکت عبارت است از E2Csinα ، یا با دقت کافی (به استثنای کمیت هایی از مرتبه بالاتر بزرگی) برابر با E2Cα یا VC2 ، E2 . بنابراین، S و 'S مجموعا دارای اندازه ی حرکت EVC2 در جهت z هستند. پس، کل اندازه ی حرکت دستگاه پیش از جذب عبارت است از:

Mv+EC2.v

2-پس از جذب، فرض کنیم 'M جرم B باشد. در اینجا پیش بینی میکنیم که جرم بر اثر جذب انرژی E افزایش می یابد (این کار برای آنکه نتیجه ی نهایی بررسی ما منسجم باشد، ضرورت دارد). پس، اندازه ی حرکت دستگاه بعد از جذب عبارت می شود از M' v

حال قانون بقای اندازه ی حرکت را نسبت به جهت z به کار می بریم.

نتیجه می شود معادله ی

Mv+EC2V=M′v

M′−M=EC2

این معادله بیانگر قانون هم ارزی انرژی و جرم است. افزایش انرژی E مرتبط است با افزایش جرم EC2 . از آنجا که انرژی به موجب تعریف معمول، یک ثابت اضافی را آزاد می گذارد، می توانیم این آخری را طوری انتخاب کنیم که :

E=MC2
http://www.greenonline.ir/science/316/

پاسخ داده شد 2 اسفند 1392 توسط مهندس پورنگ (26,950 امتیاز)

پرسشهای مرتبط

0 رای
1 پاسخ
67 بازدید
پرسیده شد 4 آذر 1394 در علوم کاربردی توسط ناشناس
0 رای
0 پاسخ
194 بازدید
+5 رای
0 پاسخ
111 بازدید
+8 رای
3 پاسخ
1,189 بازدید
+1 رای
1 پاسخ
251 بازدید
پرسیده شد 30 شهریور 1394 در فیزیک کاربردی توسط hn1995 (30 امتیاز)
...