n        实验简介

爱因斯坦在1905年创立了狭义相对论，这是上世纪最大的创新之一。原子核发生β衰变时放出的高速运动的电子，其运动规律应服从相对论力学。通过对β粒子运动参量的测量，利用核物理的基本方法分别测量出β粒子的动量和能量，进而讨论动量和能量的关系是服从相对论力学的规律。

 

n        实验原理

经典力学给出的运动物体（粒子）的动量P动能E_k间的关系为：

而m₀为粒了质量，是不变的。

由相对论力学，粒子的动量，能量间的关系为：

注意此处的质量m不再是常数，而是随运动速度而改变，

m₀即相当于v = 0时的质量，称为静质量，E₀称为静止能量。

由上面有公式可明显看出粒子动量与动能的关系在经典力学与相对论力学中有明显的不同。本实验即通过实际测量β粒子的动量和动能的具体数据看二者关系与什么理论相符。

实验装置如下图所示

本实验使用横向半圆磁聚焦谱仪测量β粒子的动量，用闪烁能谱仪测量β粒子的能量，标定闪烁谱仪能量刻度用⁶⁰Co和¹³⁷Cs放射源。

 

n        思考题

为什么用γ射线源进行能量定标的闪烁探测器可以直接用来测量β粒子的能量？