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[拼音]:jiaodongliang shouheng dinglü
[英文]:law of conservation of angular momentum
物理學的普遍定律之一。反映質點和質點系圍繞一點或一軸運動的普遍規律。如一質量為 m的質點受指向固定中心O的向心力
F
的作用(圖1),因力F
對O點的力矩為零,根據牛頓第二定律(見牛頓運動定律)可推得質點對O點的角動量守恆,L
o=r
×mv=常向量,此常向量決定於運動的起始條件,r
為質點對於O點的矢徑,v為質點的速度。如將太陽看成固定中心, 行星看成質點,則角動量守恆表明行星軌道必在一平面上。矢徑在相等的時間內掃過的面積相等,這就是開普勒行星運動三定律(見開普勒定律)之一。一孤立質點系統,如不受外力或外界場的作用,質點之間的內力服從牛頓第三定律(見牛頓運動定律)
F
ij=-F
ij(圖2)。內力系對固定點O的主矩,質點系統對O點的角動量守恆。即
常向量決定於運動起始條件。如質點系統受到的外力系對某一固定軸之矩的代數和為零,則質點系統對此軸的角動量守恆。
角動量守恆是參照系轉動時勢能不變性的結果,如勢能U 僅取決於兩質點間的距離大小,而和其方向無關,U=U(|
r
i-r
j|),則參照系統轉動時U是不變數。此時質點之間的相互作用力必通過兩質點連線,即與r
i-r
j向量共線,而且F
ij=-F
ij,這就保證了角動量守恆。由此可見,角動量守恆反映了空間各向同性。角動量守恆也是微觀物理學中的重要基本規律。在基本粒子衰變、碰撞和轉變過程中都遵守反映自然界普遍規律的守恆定律,如能量守恆定律、動量守恆定律和角動量守恆定律等,w.泡利於1931年根據守恆定律推測自由中子衰變時有反中微子產生,1956年後為實驗所證實。