Question

【题目】带正电的π介子是一种不稳定的粒子，当它静止时，平均寿命为2.5×10－8 s，然后就衰变为一个μ子和一个中微子.今有一束π介子，在实验室中测得它的速率为u＝0.99c，并测出它从产生到衰变通过的平均距离为52 m.

(1)问这些测量结果是否一致？

(2)计算相对于π介子静止的参考系中π介子的平均寿命是多少？

Answer 1

【答案】（1）一致（2）

【解析】

（1）根据时间间隔的相对性，当介子以的速率相对实验室运动时，在实验室中测得的平均寿命应为；

在实验室中测得π介子通过的平均距离约为，考虑到实验误差，这一计算结果与测量结果一致；

（2）在相对介子静止的参考系中观察，实验室的运动速率为，而在实验室中测得π介子通过的距离为，

则在相对介子静止的参考系中测得实验室通过的距离；

实验室通过l所用的时间就是π介子从产生到衰变的时间，即π介子的平均寿命为.