|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Электрон в магнитном полеВозвращаясь к силе Лоренца, из которой вытекает равенство (5.22), умножим это равенство на заряд электрона. Тогда
Рассмотрим некоторые особенности силы Лоренца. Когда частица с массой т и зарядом q влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно направлению вектора магнитной индукции В со скоростью v, то сила Лоренца будет равна
и перпендикулярна к вектору скорости v. Это значит, что она имеет характер центростремительной силы. Следовательно, эти силы можно приравнять Время, за которое совершается один оборот по этой окружности, равно
Период вращения не зависит от скорости заряженной частицы и от радиуса. Этот факт используется в приборах, служащих для разгона заряженных частиц (циклотроне, бетатроне). Если же заряженная частица движется с ускорением, то она излучает. Излучение, обусловленное действием силы Лоренца, носит название циклотронного излучения. Частота излучения в соответствии с (6.22) определяется так:
Циклотронное излучение возникает, если плазму поместить в магнитное поле. Этот вид излучения играет существенную роль в термоядерном синтезе, где потери на циклотронное излучение могут быть соизмеримы с энергией выхода при ядерной реакции, что является препятствием, которое необходимо преодолеть при реализации термоядерного синтеза. Движущийся электрон в магнитном поле излучает на циклотронной частоте, и это используется в магнетронах для генерирования СВЧ колебаний.
В этой связи при наложении магнитного поля на плазму заряженные частицы плазмы нанизываются на магнитную силовую линию, т.е. будут завязаны в магнитном поле. Такие электроны уже не свободны и не взаимодействуют с падающей электромагнитной волной. Плазма в этом случае просветляется для прохождения электромагнитных волн, и через нее могут проходить электромагнитные сигналы. Рассмотренный эффект используется для осуществления непрерывной связи с космическими кораблями и баллистическими ракетами, когда они совершают полет в плотных слоях атмосферы, и вокруг них возникает достаточно плотная плазма, препятствующая прохождению электромагнитных волн. Если движущийся электрический заряд находится одновременно как в магнитном, так и в электрическом поле, то результирующая сила
В качестве примера рассмотрим движение электрического заряда во взаимно перпендикулярных электрических и магнитных полях, как изображено на рис. 59. При этом силы действуют на заряд в противоположные стороны. На заряженную частицу, движущуюся вдоль пластин конденсатора (ось Z) перпендикулярно линиям электрического поля, действует сила
Здесь время
Отсюда видно, что электрон, влетая перпендикулярно электрическому полю, движется по параболе. Если регистрирующий экран отстоит от плоского конденсатора на удалении l2 , то общее смещение электронного пучка равно сумме где Чтобы компенсировать общее смещение электронного пучка за счет воздействия электрического поля, нужно перпендикулярно линиям электрического поля наложить магнитное поле. Магнитное поле можно подобрать такой величины, чтобы оно своим действием компенсировало силы воздействия со стороны электрического поля. В этом случае
Но так как
Такой метод определения удельного заряда электрона был предложен Дж. Томсоном. В системе СИ удельный заряд электрона равен 1,76∙1011 Кл/кг. Опыт Дж. Томсона по существу является обоснованием взаимодействия движущегося электрического заряда с электромагнитной волной.
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.006 сек.) |