Magnit va elektr maydonlarida zaryadlangan zarrachalarning harakati

Magnit va elektr maydonlarida zaryadlangan zarrachalarning harakati Reja: Magnit maydonida zaryadlangan zarrachalarning harakati. Zarrachalarning solishtirma zaryadini tajribada aniqlash Magnit maydonida zaryadlangan zarrachalarning harakati. Lorents kuchining (21.4) ifodasi, zaryadlangan zarrachalar tezlatgichi, mass-spektrograf va elektron mikroskoplar tuzilishining asosida yotgan, qator qonuniyatlarga o'rnatishga imkon beradi. Dastlab bir jinsli magnit maydonida zaryadlangan zarrachalarning harakatini ko'rib chiqamiz. Bunda zarrachalarga boshqa elektr maydonlari ta'sir etmaydi deb hisoblaymiz, yani Lorents kuchi faqat magnit tashkil etuvchiga ega: (23.1) Agar bir jinsli magnit maydoniga zarracha magnit induksiyasi chizig'i bo'ylab yo'nalgan tezlik bilan uchib kirsa ( va orasidagi burchak 0 yoki ga teng), u holda FM=0. Zarracha magnit maydonida tekis va to'g'ri chiziqli harakatini davom ettiradi. Agar barchak = 2 bo'lsa, yani magnit maydoniga zarracha magnit induksiya chiziqlariga perpendikulyar yo'nalishda uchib kirsa, u holda unga moduli M = q vB (23.2) bo'lgan Lorents kuchi ta'sir etadi. Bu kuchning ta'sirida zarracha traektoriyasi egrilashadi - zarracha bir jinsli magnit maydonida, tekisligi induksiya chiziqlariga perpendikulyar bo'lgan aylana yoyi bo'yicha harakatlanadi. Aylananing r radiusini, Lorents kuchi zarracha normal tezlanish beruvchi markazga intilma kuch rolini o'ynashi shartidan topish oson: q vB = mv2r bundagi m - zarracha massasi. Shunday qilib, r = mvqB (23.3) qm kattalik zarrachaning solishtirma zaryadi deb ataladi. Lorents kuchi va uning ta'sirida zarrachaning magnit maydonida og'ish yo'nalishlari nafaqat zarrachaning tezlik yo'nalishiga, balki uning q zaryadining ishorasiga ham bog'liq. Agar zarracha chizma tekisligida, chapdan o'ngga harakatlansa, magnit maydon esa ( vektor) chizma ortiga, uning tekisligiga perpendikulyar, yo'nalgan bo'lsa, u holda musbat zaryadlangan zarracha pastga, manfiy zaryadlangani esa yuqoriga og'adi (23.1-rasm). Demak, maydonda zarrachaning og'ish xarakteriga qarab, darhol zarracha zaryadining ishorasi haqida mulohaza yuritish mumkin. Bundan elementar zarrachalar bilan o'tkaziladigan tajribalarda keng foydalaniladi. Zarracha aylana bo'ylab tekis harakatlanadi. Shuning uchun zarrachaning aylanish davri, yani uning bir marta to'la aylanishi vaqti (23.3) dan ko'rinib turganidek, quyidagiga teng T = 2rv = 2m(qB) (23.4) Aylanish davri maydon magnit induksiyasini zarracha solishtirma zaryadiga ko'paytmasiga teskari proportsional va uning tezligiga bog'liq emas. Zarracha, yorug'lik tezligiga yaqin juda katta tezliklar bilan harakatlanganda uning massasini tezlikka bog'liqligi kuzatiladi. Shuning uchun zarracha aylanish davrining tezlikka bog'liq emasligi haqidagi xulosa faqat yorug'lik tezligidan ko'p marta kichik tezlikdagi harakatlar uchun o'rinli. 23.1-rasm. 23.2-rasm. Zarrachaning tezligi maydonning magnit induksiya vektoriga ixtiyoriy o'tkir burchak ostida yo'nalgandagi zarracha harakatining umumiy holini ko'rib chiqamiz (23.2-rasm). Tezlik vektorini ikkita tashkil etuvchiga ajratamiz - vektorga parallel (Vn) va unga perpendikulyar (V): vn=cos, v = vsin (23.5) Magnit maydonda n tezlik o'zgarmaydi. Bir vaqtining o'zida zarracha ikkita harakatda ishtirok ...