# 静止质量能量计算器

静止能量 E₀ = mc²：电子 0.510999 MeV 与质子 938.272088 MeV 是粒子物理质量表的两个锚点（中子 939.565421 MeV，支持自定义 kg 质量）。同时给出质量（kg 与原子质量单位）与能量（焦耳 + eV 系单位）——对撞机论文里就是这样引用质量的：一个 MeV 就是一个质量单位。

> 标准页面: https://elysiatools.com/zh/tools/rest-mass-energy

- **分类:** Science & Education

- **关键词:** 静止能量, 静止质量, 电子质量能量, 质子质量能量, 质能方程, 粒子物理

## 概述

静止质量能量计算器基于爱因斯坦质能方程 E₀ = mc²，用于快速计算亚原子粒子或自定义质量物体的静止能量。工具内置电子、质子、中子等基准粒子参数，同时输出以千克（kg）与原子质量单位（u）表示的质量，以及对应焦耳（J）和兆电子伏特（MeV）的能量数值，方便物理学习与高能物理文献对照。

## 输入项

- **粒子** (select)
- **自定义质量（kg）** (number): e.g. 9.109e-31

## 适用场景

- 在粒子物理或近代物理学习中需要换算电子、质子、中子的静止能量时。
- 阅读高能对撞机论文或物理文献，需要将 MeV/c² 质量值与千克或焦耳能量相互对照时。
- 已知微观粒子或物体的质量（kg），需要快速求解其完全静止释放的等效能量时。

## 工作原理

- 从预设列表中选择内置粒子（电子、质子、中子），或选择“自定义质量”。
- 若选择自定义质量，在输入框中输入以千克（kg）为单位的数值（支持科学计数法）。
- 系统应用公式 E₀ = mc² 及物理常数换算，即时生成包含质量（kg、u）与能量（J、MeV）的详细结果。

## 使用案例

- 大学物理课程中核反应与粒子湮灭过程的能量计算教学演示。
- 核物理与粒子对撞实验中，快速查询基准粒子的静止质量与特征能量标度。
- 科研人员验证微观粒子质量与等效能量转换数据的准确性。

## 常见问题

### 这个计算器使用的是什么公式？

计算器使用狭义相对论中的静止能量公式 E₀ = mc²，其中 c 为真空光速。

### 内置的预设粒子包含哪些？

包含电子（约 0.511 MeV）、质子（约 938.272 MeV）和中子（约 939.565 MeV）。

### 为什么粒子物理学常用 MeV 作为质量单位？

由 E₀ = mc² 可知质量与静止能量等价，粒子物理中习惯省略光速平方，直接用 MeV（或 MeV/c²）标示粒子质量。

### 自定义质量支持使用科学计数法吗？

支持，在自定义质量框中可以直接输入如 9.109e-31 格式的科学计数法数值。

### 计算结果会输出哪些物理单位？

质量部分输出千克（kg）和统一原子质量单位（u），能量部分输出焦耳（J）和兆电子伏特（MeV）。

## 相关工具

- [安培力计算器](https://elysiatools.com/zh/tools/ampere-force-calculator): 载流导线在磁场中的安培力 F = B·I·L·sinθ：B、I、L 单位可选，输出力的大小、90° 参照力与方向（垂直于导线与磁场，右手定则）。锚点：1 T、1 A、1 m、成直角时恰为 1 N；倾到 30° 因 sin 30° = ½ 而减半，平行时为零；而地磁场 50 µT 对同样导线只施 50 µN。
- [库仑力计算器](https://elysiatools.com/zh/tools/coulomb-force-calculator): 库仑定律 F = k·|q₁q₂|/r²，k = 8.987552×10⁹ N·m²/C²：电荷带符号，大小由 |q₁q₂| 决定，符号积决定吸引还是排斥。锚点示例：两个 1 C 电荷相距 1 m 以 8.99×10⁹ N 互斥——教科书展示库仑有多巨大的经典案例；氢原子中电子–质子在玻尔半径的吸引恰好是 8.24×10⁻⁸ N。
- [电势计算器](https://elysiatools.com/zh/tools/electric-potential-calculator): 点电荷电势 V = k·Q/r，符号保留：正源抬升电势，负源压低电势；同时换算电子在该点的电势能 U = −e·V 并以 eV 给出，原子尺度直接可读。锚点示例：1 µC 在 1 m 处得 8987.55 V；质子在玻尔半径的电势为 27.211386 V，−e·V = −27.211386 eV 恰为氢 13.6 eV 电离能的两倍（位力定理：势能动能各半）。
- [法拉第电磁感应电动势计算器](https://elysiatools.com/zh/tools/faraday-induction-emf): 法拉第电磁感应定律 |ε| = N·ΔΦ/Δt：匝数、磁通、时间可选，输出电动势大小并附楞次定律符号说明。韦伯正是由该定律定义的：每匝每秒 1 Wb 的磁通变化感应恰 1 V；匝数会叠乘——200 匝线圈在 10 ms 内磁通变化 0.5 mWb，每匝 0.05 V 串叠成 10 V，自行车发电机到电站交流发电机靠的正是这个原理。
- [光学放大率计算器](https://elysiatools.com/zh/tools/magnification-power): 三种经典仪器的放大率：放大镜 M = D/f（D = 25 cm 明视距离）、显微镜 M = (L/f_o)·(D/f_e)（L 为镜筒长）、望远镜 M = f_o/f_e（纯焦距比）。各模式按需读取毫米焦距，并给出放大率的因子分解——显微镜 40× × 10× = 400× 的结构一目了然。
- [马吕斯定律计算器](https://elysiatools.com/zh/tools/polarization-malus-law): 马吕斯定律 I = I₀·cos²θ：偏振片只透过电场在其轴上的投影，光强按 cos²θ 衰减。工具输出透射光强与百分比，三个标志角度写进结果注记——0° 全透、45° 减半、90° 消光（正交偏振片）。
- [拉乌尔定律计算器](https://elysiatools.com/zh/tools/raoult-law-calculator): 理想溶液的拉乌尔定律 p_i = x_i·p_i*：单组分模式给出分压及相对纯液体的降低量；双组分模式输入 x_A、p_A*、p_B*，给出两个分压、总蒸气压 p = x_A·p_A* + x_B·p_B* 以及气相摩尔分数 y_A = p_A/p——分馏富集易挥发组分的原理。锚点：等摩尔苯（95.1 torr）+ 甲苯（28.4 torr）在 x_A = 0.5 时 p = 61.75 torr、y_A = 0.77；水在 x = 0.85、p* = 23.76 torr 时 p = 20.196 torr。
- [相对论动量计算器](https://elysiatools.com/zh/tools/relativistic-momentum): 相对论动量 p = γmv（γ = 1/√(1−v²/c²)）：因子 γ 取代经典力学的 mv，并随 v → c 发散——这正是任何有质量粒子都无法被加速到光速的原因。输出 kg·m/s 与粒子物理惯用的 p·c（eV 系单位），并与经典 mv 对比（比值恰为 γ）。电子/质子/自定义质量，速度按 β 或 m/s 输入。

## 示例

- [Android Java 图像处理示例](https://elysiatools.com/zh/samples/android-image-processing-java): Android Java 图像处理示例，包括图像读取保存、缩放和格式转换
- [Android Kotlin 图像处理示例](https://elysiatools.com/zh/samples/android-image-processing-kotlin): Android Kotlin 图像处理示例，包括图像读取保存、缩放和格式转换
- [Web Python 图像处理示例](https://elysiatools.com/zh/samples/web-image-processing-python): Web Python 图像处理示例，使用 PIL/Pillow 包括读取、保存、缩放和格式转换
- [Web Rust 图像处理示例](https://elysiatools.com/zh/samples/web-image-processing-rust): Web Rust 图像处理示例，包括图像读取保存、缩放和格式转换