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质能方程|爱因斯坦质能方程E=mc²

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质能方程简述

质能方程的表达式为:E=mc²,其中,E表示能量,m代表质量,而c则表示光速(常量,c=299792.458km/s)。

质能方程由阿尔伯特·爱因斯坦提出。该方程主要用来解释核变反应中的质量亏损和计算高能物理中粒子的能量。

质能方程表述了质量和能量之间的关系,所以不违背质量守恒定律。

同时公式说明物质可以转变为辐射能(能量),辐射能也可以转变为物质。这一现象并不意味着物质会被消灭,而是物质的静质量转变成另外一种运动形式。

爱因斯坦1905年发表的论文——《物体的惯性是否决定其内能》中首次提到了质能方程E=mc²。

质能方程

质能方程公式

质能方程公式:

E=mc²

该式中,E表示能量,m代表质量,而c则表示光速。

质能方程的提出者是谁

质能方程的提出者是著名的物理学家爱因斯坦。

1905年,爱因斯坦在其著名著作狭义相对论(即论文《物体的惯性是否决定其内能》)中提出了著名的质能方程:E=mc²,阐明了物质不灭定律和能量守恒定律的实质,指出了两条定律之间的密切关系,使人类对大自然的认识又深了一步。

质能方程

质能方程适用范围

我们这里探讨的质能方程使用范围,仅仅是高中物理教学领域内的。质能方程的应用范围是:原子核。

只要题目中出现原子核的变化,比如核裂变或核聚变过程,伴随着质量的亏损(或能量的释放),就是在考查爱因斯坦质能方程的。

质能方程怎么用

我们这里探讨的质能方程怎么用,仅仅是高中物理领域内的。

从质能方程可以看出,探究的是物体能量与质量之间的关系,最初是用来解释核变反应中的质量亏损和计算高能物理中粒子的能量。

简单理解为:若一个核反应事件,质量减少m,则释放的总能量为mc²;

核裂变方程

质能方程怎么用?在解物理题的时候须知,核裂变和核聚变,方程式书写上质量数和电荷数都是守恒的(如上图所示),然而真实的参与反应的质量是亏损的。

亏损的能量计算出来,再通过质能方程求解核裂变或核聚变所释放出来的能量。

质能方程的单位

质能方程的单位是焦耳(J),换算成国际单位制是kg·m²/s²;

爱因斯坦与质能方程

质能方程与原子弹

质能方程对于原子弹的理论发展是关键性的;可以说质能方程是制造原子弹的最基本的理论公式。实际上,原子弹就是依赖质量亏损而产生巨大的能量的。

通过测量不同原子核的质量和那个数量的独立质子和中子的质量和的差,可以得到原子核所包含的结合能的估计值。这不仅显示可能通过轻核的核聚变和重核的核裂变释放这个结合能,也可用于估算会释放的结合能的量。注意质子和中子的质量还在那里,它们也代表了一个能量值。

在狭义相对论里,质能方程公式表明能量和质量等同。虽然很多人并不确切地知道这个公式的真实含义,但它已经成为人类历史上最有名的公式之一,并成为文化的一部分。

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原创作者:王尚,苏阳,核对:崔强。


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