野到:(1)牛顿运动定律不能适用的场合章 例如:原子、光子、原子核等 (2)内力方向不为两质点连线上 当M外=0时,L=恒矢量 上式表示: 孤立系统或外力矩为零的系统其总角动 量为一不随时间改变的恒矢量,即角动量守 恒定律
目 录 第4 章 推广到:(1)牛顿运动定律不能适用的场合 例如: 原子、光子、原子核 等 (2) 内力方向不为两质点连线上。 当 M外 = 0 时, L = 恒矢量 上式表示: 孤立系统或外力矩为零的系统其总角动 量为一不随时间改变的恒矢量,即角动量守 恒定律
且录 第4章 自然界普遍成立的三大守恒定律 1、动量守恒定律 2、角动量守恒定律 3、能量守恒定律 上面三个守恒定律似乎是统治所有 自然界中可能发生的一切过程的基本规 则,无疑它们是物理学中三个最重要的 定律
目 录 第4 章 自然界普遍成立的三大守恒定律 1、动量守恒定律 2、角动量守恒定律 3、能量守恒定律 上面三个守恒定律似乎是统治所有 自然界中可能发生的一切过程的基本规 则,无疑它们是物理学中三个最重要的
且录 第4章 质点系的内角动量和轨道角动量 质点系的角动量取决于所选取的参考点 (1)内角动量L内 质点系的L内是相对于质心或C-参考系 原点而计算的总角动量,即 内=2 mi ic x vic 其中ric和vic分别表示各质点相对质心的位 矢和速度。因此, 内角动量是质点系本身所具有的一种性质 与观察者无关。 对于刚体或基本粒子而言,内角动量也称 自旋角动量(简称自旋)
目 录 第4 章 2、质点系的内角动量和轨道角动量 质点系的角动量取决于所选取的参考点 (1) 内角动量 L内 质点系的 L内 是相对于质心或 C - 参考系 原点而计算的总角动量,即 L内 = mi riC viC 其中 riC 和 viC 分别表示各质点相对质心的位 矢和速度。因此, 内角动量是质点系本身所具有的一种性质 ,与观察者无关。 对于刚体或基本粒子而言,内角动量也称 自旋角动量(简称自旋)
腰轨道角动量L轨道 第4章 质点系相对于L-参考系原点的总角动量: 轨道=re×P=r×Mv 式中P是该系统的总动量,L轨道相当于一质 量为M而位于系统质心处的质点的角动量。 可证明:一个质点系的角动量可表示为系统 的内角动量和轨道角动量之和,即 L=L+1 轨道 式中右侧第一项是系统相对质心的内角动量 ,第二项是好象系统的所有质量都集中在质 点处时相对于L-参考系的轨道角动量
目 录 第4 章 (2) 轨道角动量 L轨道 质点系相对于 L-参考系原点的总角动量: L轨道 = rc× P = rc× Mvc 式中 P是该系统的总动量,L轨道相当于一质 量为M而位于系统质心处的质点的角动量。 可证明:一个质点系的角动量可表示为系统 的内角动量和轨道角动量之和, L = L内 + L轨道 式中右侧第一项是系统相对质心的内角动量 ,第二项是好象系统的所有质量都集中在质 点处时相对于 L -参考系的轨道角动量
聊!试证L=L内+L轨道 第4章 证:以质心为质心系的原点,惯性系中质心 的位矢和速度分别为rc和vc,惯性系与质 心系的位矢和速度的变换关系分别为 ri=ic trc, Vi Vic +ve L=2m;×v;=2m;(rc+ro×(v+vc) =2m;iXvc+rc×Σm;vc +Σm;i×v+Σm; tcxo =L内+rc×PC+ McxO+Mr×v 因为PC=Σm;vc=0,rC=∑mric/M=0, 所以L=L内+Mrc×Vc=L内+L轨道
目 录 第4 章 例:试证 L = L内 + L轨道 证:以质心为质心系的原点,惯性系中质心 的位矢和速度分别为 rC 和 vC,惯性系与质 心系的位矢和速度的变换关系分别为: ri = riC + rC ,vi = viC + vC L= mi ri vi = mi (riC + rC) (viC + vC ) = mi riC viC + rC mi viC + mi riC vC + mi rC vC =L内 + rC PC’ + M rC ’ vC + M rc vC 因为 PC’ = mi viC = 0 , rC’= mi riC / M = 0 , 所以 L = L内+ M rC vC = L内 + L轨道