Question

π介子是一種不穩定粒子，其平均本征壽命為2.6×10^-8s，相對于實驗室以0.8c的速度運動．
（1）實驗室坐標系中測得介子的壽命為多長？
（2）介子在衰變前運動了多長距離？

Answer 1

分析：根據相對論時間間隔公式

t′

t

=

1

1- v2 c2

即可解答．

解答：解：（1）根據相對論理論在與該粒子一起運動的坐標系中來測量這粒子衰變前存在的時間t′：
則：

t′

t

=

1

1- v2 c2

所以：t′=

t

1- v2 c2

=

2.6×10-8

1- (0.8c)2 c2

s=4.3×10-8s
（2）介子在衰變前運動的距離：△x=vt=0.8×3×10⁸×4.3×10^-8m=10.4m
答：（1）實驗室坐標系中測得介子的壽命為4.3×10^-8s；（2）介子在衰變前運動的距離是10.4m．

點評：該題考查時間間隔的相對性，屬于競賽題型，要理解并會使用時間間隔的相對性的變換公式．