基本を理解する
* アルファ粒子: アルファ粒子は、2つの陽子と2つの中性子、本質的にヘリウム核(⁴He²⁺)で構成されています。それは正の電荷を運びます。
* 磁場: 磁場は、磁力が及ぼす空間の領域です。磁場は、移動電荷または電流によって作成されます。
帯電した粒子の力
帯電した粒子が磁場を通過すると、力が発生します。この力の方向は、以下によって決定されます。
* 粒子の速度の方向。
* 磁場の方向。
* 粒子の電荷の兆候。
右側のルール
右側のルールは、力の方向を視覚化するのに役立ちます。
1。人差し指を粒子の速度の方向に向けてください。
2。磁場の方向に中指を向けます。
3。親指は、正電荷で力の方向を指します。 電荷が負の場合、力は反対方向になります。
円の動き
均一な磁場に垂直に移動するアルファ粒子の場合、力は速度と磁場の両方に垂直になります。これにより、アルファ粒子が円運動を受けます。
* 円の半径: 円形経路の半径は、アルファ粒子の運動量(質量速度)、磁場強度、およびアルファ粒子の電荷に依存します。
* 周波数と期間: アルファ粒子は、電荷、速度、および磁場強度によって決定される、特定の周波数と期間で円で動きます。
キーポイント
* アルファ粒子の力は常にその速度に垂直です。 これは、力がアルファ粒子に作業を行わないことを意味し、その運動エネルギーは一定のままです。
* アルファ粒子の速度は変わりません。 その方向のみが変化し、循環運動が生じます。
* アルファ粒子の経路は、その速度が磁場に対して角度にある場合、ヘリックスになります。 これは、力が垂直と速度に平行な成分を持つためです。
アプリケーション
荷電粒子と磁場との相互作用には、次のような多数のアプリケーションがあります。
* 質量分析: 磁場内の軌道を分析することにより、粒子の質量を識別して測定するために使用されます。
* 粒子加速器: 磁場を使用して粒子を高速とエネルギーに加速するために使用されます。
* 医療イメージング: 磁気共鳴イメージング(MRI)で使用して、人体の画像を作成します。
詳細が必要な場合は、これらのアプリケーションのいずれかを詳細に調べたい場合はお知らせください。