对【186楼】说:
【【沈点评余先生方法。在以下粗括号内。】】 为老朋友,费点时间,敲下公式T=(UR/2d)-Eo+[(UR/2d)(UR/2d)+EoEo]^0.5的推导过程:
根据牛顿第二定律 F=dp/dt (1)
所以有 d(jp)=-iFdt (2)
红色符号表示矢量,i、j为单位矢量,矢径r为正方向。
(2)式两边标乘粒子的速度 v=jv=dr/dt=d(ir)/dt (3)
则有 jv d(jp)=-iFdt d(ir)/dt (4)
于是得到 vdp=Fd r (5) 【【【以上矢量方法可以不必要,vdp=Fd r 可以直接写出。】】
因为在本问题中v和F为确定量
v=c(1-EoEo/EE)^0.5 (6)
F=eU/d (7)
所以(5)式积分后得到
pc(1-EoEo/EE)^0.5=(eU/d)R (8) 【【利用(6),这个式子(8)其实就是pv=(eU/d)R, 即mvv/R=eU/d,这其实就是我使用到的惯性离心力与静电力平衡方程(也即徐建铭书上经典分析器一页上的公式。此公式在你牛顿力学和相对论中均成立。) 余先生(1)-(8)其实是在导出惯性离心力与静电力平衡方程。 而我呢,是直接拿来用。】】
因为 pc=(EE-EoEo)^0.5 (9) 【【【沈回复:在前面,余先生通过力平衡方程求了动量p,而我通过力平衡方程求了速度v。余先生在这里用了pc=(EE-EoEo)^0.5 ,而我呢,用了与pc=(EE-EoEo)^0.5 等价的相对论能量E=m0*cc/(1-vv/cc)^(1/2)。 接下来的计算我的更加复杂一点罢了。但余先生的这个方法(通过力平衡方程求了动量p),我也想到过。 】】
所以得到 (EE-EoEo)/E=(eU/d)R (10)
上式整理后就是一个关于E的一元二次方程:
EE-(eUR/d)E-EoEo=0 (11)
用基本电荷的平方ee去除(11)式,得到
EE-(UR/d)E-EoEo=0 (12)
蓝色的E和Eo是用电子伏表示的能量,其量纲即伏特(季先生看清楚!)
解此方程就得到总能量E,再减去静能量Eo,最后得到动能(特意补上这一句,请季先生看清楚)
T=(UR/2d)-Eo+[(UR/2d)(UR/2d)+EoEo]^0.5 (13) 【【【以上正确。由于力平衡方程一样,我用了与pc=(EE-EoEo)^0.5 等价的相对论能量E=m0*cc/(1-vv/cc)^(1/2)。 所以我们等价。】】
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