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陈绍光 陈其良 汪 斌 《简评季灏的量热法实验结果》 中国科技纵横2012年4期240页
摘要：季灏和贝托齐用高能电子打静止靶的量热法实验中，都认为电子的动能会全部转换成为靶的热能。我们根据质点组动能的柯尼希定理，得出电子的动能大多数都会变成为靶-支架系统的机械振动能，并通过固体内超声波传播到靶外。 |
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若将靶-支架系统的固有频率设计为5Hz，与打靶的脉冲重复频率相同而发生共振，靶的振幅就会增大。每秒约1米的自由靶的速度所引起的靶-支架系统的振动就不难测量了。也可调节脉冲的间隔时间使得撞击频率与靶-支架系统的固有频率相同而发生共振。当打算测量振动，应降低靶的固有频率，可将支架制作得细长，或用吊装的悬丝做支架。
占总动能另一半的相对于质心的动能EKCM是可以转换成热能的，条件是要有时间来转换。高能电子接近光速，穿过靶的厚度1.88cm的距离所需时间仅0.063ns，约为5ns的脉冲宽度的1.2%。入射电子进入靶的内部受阻后，都会留在靶的内部。EKCM中的未来得及转换成热能的部分，以及不能转换成热能的质心动能EC，都在5ns内成为靶的机械位移动能。经过靶-支架系统变成机械振动能，以固体超声波向靶外传送出能量。固体中超声波速度远高于空气中声速，铅的声速约为2.4 km/s。靶的半径为1.4cm，仅需约6微秒的时间振动能就传递到靶外。所以，打靶的高能电子的能量，大多数成为靶的机械振动能被传送到靶外，少数转变成为靶的热能使温度升高。 |
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贝托齐是用‘距离/飞行时间法’测量靶的入射电子的速度，用示波器测出电子从直线加速器进入漂移室后飞行8.4米的时间，对应于能量分别0.5 、1.0 、1.5 、4.5 、15 MeV的飞行时间分别是：3.23、3.08、2.92、2.84、2.80 ×10^-8 秒。贝托齐由此绘制（v/c）^2对E k /m c^2的测量曲线，基本符合相对论预言的质速关系，但这不是量热法实验。
贝托齐用铝靶的量热法实验连续犯了两个错误：首先是理论上违反柯尼希动能定理，把可转换成热能的电子束动能估算得大了一倍以上（季灏也犯有此错误）。再是误认为入射到靶的能量不会流失，用测量电荷量来代替测量能流密度和入射时间，使测得的热量远大于实际的热量（季灏是直接计算靶的热容量再测量温升，从而得到了真实的靶热量而未犯此错误）。贝托齐的两错迭加互相抵消，巧合地得出了基本符合相对论预言的实验结果。 |