角動量守恆定律

角動量守恆定律(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。

如果合外力矩零(即M_外=0),則L₁=L₂，即L=常矢量。 ^[2] 

這就是説,對一固定點O,質點所受的合外力矩為零,則此質點的角動量矢量保持不變。這一結論叫作質點角動量守恆定律。

物理學的普遍定律之一。例如一個在有心力場中運動的質點，始終受到一個通過力心的有心力作用，因有心力對力心的力矩為零，所以根據角動量定理，該質點對力心的角動量守恆。因此，質點軌跡是平面曲線，且質點對力心的矢徑在相等的時間內掃過相等的面積。如果把太陽看成力心，行星看成質點，則上述結論就是開普勒行星運動三定律之一的開普勒第二定律。一個不受外力或外界場作用的質點系，其質點之間相互作用的內力服從牛頓第三定律，因而質點系的內力對任一點的主矩為零，從而導出質點系的角動量守恆。如質點系受到的外力系對某一固定軸之矩的代數和為零，則質點系對該軸的角動量守恆。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，也包括角動量守恆定律。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。

角動量定理也稱動量矩定理，是表述角動量與力矩之間關係的定理。 ^[2] 

對於質點，角動量定理可表述為：質點對固定點的角動量對時間的微商，等於作用於該質點上的力對該點的力矩。 ^[2] 

對於質點系，由於其內各質點間相互作用的內力服從牛頓第三定律，因而質點系的內力對任一點的主矩為零。利用內力的這一特性，即可導出質點系的角動量定理：質點系對任一固定點O的角動量對時間的微商等於作用於該質點系的諸外力對O點的力矩的矢量和。由此可見，描述質點系整體轉動特性的角動量只與作用於質點系的外力有關，內力不能改變質點系的整體轉動情況。 ^[2] 

角動量守恆定律在以下物理場景中可以得到應用： ^[1] 

總之，角動量守恆定律在多個物理領域中都有廣泛的應用，它是理解自然界運動規律的重要工具之一。 ^[1]