E=mc²怎么推导出的?

发布网友发布时间：2024-08-07 05:47

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热心网友时间：2024-08-17 11:32

E=mc²（质能方程），其中E代表完全释放出来的能量，m代表质量改变量，C代表光速首先要认可狭义相对论的两个假设：1、任一光源所发之球状光在一切惯性参照系中的速度都各向同性总为c；

1、公式推导

一、质能方程的三种表达形式

二、物体的静止能量

三、质量和能量的联系

2、爱因斯坦相对论与质量守恒定律：

一个静止的物体,其全部的能量都包含在静止的质量中.一旦运动,就要产生动能.由于质量和能量等价,运动中所具有的能量应加到质量上,也就是说,运动的物体的质量会增加.当物体的运动速度远低于光速时,增加的质量微乎其微,如速度达到光速的0.1时,质量只增加0.5％.但随着速度接近光速,其增加的质量就显著了.如速度达到光速的0.9时,其质量增加了一倍多.这时,物体继续加速就需要更多的能量.当速度趋近光速时,质量随着速度的增加而直线上升,速度无限接近光速时,质量趋向于无限大,需要无限多的能量.因此,任何物体的运动速度不可能达到光速,只有质量为零的粒子才可以以光速运动,如光子.

一、质能方程的两种表达形式

表达形式1：E₀=m₀c²

上式中的m₀为物体的静止质量，m₀c²为物体的静止能量.

表达形式2：ΔE=Δmc²

上式中的Δm通常为物体静止质量的变化，即质量亏损.ΔE为物体静止能量的变化.实际上这种表达形式是表达形式1的微分形式.这种表达形式最常用，也是学生最容易产生误解的表达形式.