1樓:彤學名徭漾
迴旋加速器,是利用磁場使帶電粒子作迴旋運動,在運動中經高頻電場反覆加速的裝置,是高能物理中的重要儀器。
迴旋加速器的性質:
1、磁場的作用。
帶電粒子以某一速度垂直進入勻強磁場時,只在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動,其中週期與速率和半徑無關,使帶電粒子每次進入d形盒中都能運動相等時間(半個週期)後,平行於電場方向進入電場中加速。
2、電場的作用。
迴旋加速器的兩個d形盒之間的窄縫區域存在週期性的變化的並垂直於兩d形盒直徑的勻強電場,加速就是在這個區域完成的。
3、交變電壓。
為了保證每次帶電粒子經過狹縫時均被加速,使其能量不斷提高,要在狹縫處加乙個與粒子運動的週期一致的交變電壓。
2樓:衡皓月北羅
1.粒子得到的最大速度與加速器的半徑和磁場強度和粒子的比荷有關,與加速電場的電壓無關。
2.加速電壓的週期與粒子轉動週期相同。頻率f=1/t=(qb)/(2πm)
3.粒子加速的次數n等於在磁場轉了n/2周。
4.粒子在磁場中加速的時間t等於在磁場中的時間加上在電場中的加速時間。
t=t磁場+t電場=(nπm)/(qb)+(2nd/v)
n為加速的次數,d為加速電場兩板間的距離,在電場裡的加速可以看成是連續的勻加速直線運動,平均速度v0=v/2,v是粒子最終速度)
迴旋加速器高中知識點有哪些?
3樓:網友
1、加速器的結構組跡廳成;
2、掘指工作原理;
3、優點和不足。
具體內容請參考樓上朋友的詳細解答姿散隱。
迴旋加速器的工作原理
4樓:網友
迴旋加速器的工作原理:利用磁場和電場共同使帶電粒子作迴旋運動,在運動中經高頻電場反覆加速。
早期的加速器只能使帶電粒子在高壓電場中加速一次,因而粒子所能達到的能量受到高壓技術的限制。用同一高頻電壓使鈉和鉀離子加速二次的直線裝置,並指出重複利用這種方式,原則上可加速離子達到任意高的能量(實際上由於受到狹義相對論影響,實際只能加速到25-30mev)。
5樓:網友
是電磁迴旋加速器,是對帶電粒子加速的。
帶電粒子在電場力的作用下加速,然後進入磁場,受到洛侖茲力使其運動方向改變轉過180度,再次進入電場,這時電場方向改變,使帶電粒子再次加速,穿過電場後進入另乙個磁場再次轉過180度回到電場,電場的方向又改變,對帶電粒子繼續加速。
於是迴圈這個過程就達到對粒子加速的目的。
說的理論點:
首先,讓粒子從d形盒子的中心飄入,即初速度認為是0,經過電場的加速,由動能定理得qu=1/2mv², 粒子以v在d形盒子中做勻速圓周運動,由於電場週期=勻速圓周運動的週期,因此,當粒子出d盒子的時候電場改變方向,又給粒子加速了,經過這次加速,粒子以v2又進入另乙個d形盒子。這裡的v2怎麼求呢?由動能定理得nqu=1/2mv²,n就是加速的次數,這裡是第二次加速,因此n取2就可以計算出來。
然後每次粒子出d形盒子時電場改變方向給粒子加速,粒子再以加來的這個速度進入另乙個d形盒子直到r=r。這裡r是粒子勻速圓周運動的半徑,r是d形盒子的半徑。
高中物理迴旋加速器
6樓:網友
初速度不計,那麼每次剛經過電場到達下磁場的粒子速度用能量守恆算得:
1/2mv²=nuq;
其中u是電場電壓,q為粒子電荷量,m為粒子質量,v為粒子此刻速度,n為經過電場的次數;
則第一次時,n=1,第二次時n=2...第n次時n=n;
粒子在磁場中運動半徑為:
r=mv/bq;
除v以外為定值,所以r之比為v之比,就等於根號下n的比值,至於向上還是向下,初速度不計的話應該沒有區別才對。
高中物理,迴旋加速器,每加速一週,圓心會變化嗎?
7樓:織影子衿
迴旋加速器是由兩個d形盒組成,d形盒中有勻強磁場,盒間有勻強電場,電場變化週期等於圓周運動週期t=2πm/qb
帶電粒子在電場力的作用下加速,然後進入磁場,受到洛侖茲力使其運動方向改變轉過180度(t/2),再次進入電場,這時電場方向改變,使帶電粒子再次加速,穿過電場後進入另乙個磁場再次轉過180度(t/2)回到電場,電場的方向又改變,對帶電粒子繼續加速。
於是迴圈這個過程就達到對粒子加速的目的。
只有電場變化週期等於圓周運動週期才能使帶電粒子總是處於加速狀態。
由qvb=mv^2/r t=2πr/v=2πm/qb
8樓:在鳳陽山哼唱搖籃曲的蝶魚
我也有此質疑,高中物理的迴旋加速器在知識上好像存在紕漏。
9樓:網友
(1)設質子加速後最大速度為v,由牛頓第二定律得得: qvb=mv2 r ① 質子的迴旋週期為: t=2πr v =2πm qb ② 離頻電源的頻率為:
f=1 t =qb 2πm ③ 質子加速後的最大動能為: ek=1 2 mv2 ④ 設質子在電場中加速的次數為n,則: ek=nqu ⑤ 又t=nt 2 ⑥ 可解得:
u=πbr2 2t ⑦ 2)在電場中加速的總時間為: t1=nd v 2 =2nd v ⑧ 在d形盒中迴旋的意時間為: t2=nπr v ⑨ 由於r>>d 故t1 t2 =2d πr <<1 即當r>>d時,質子在電場中加速的總時間相對於在d形盒中迴旋的時間可忽略不計.答:
1)此加速器所需的高頻電源頻率f為qb 2πm ,加速電壓u為πbr2 2t ;(2)當r>>d時,質子在電場中加速的總時間相對於在d形盒中迴旋的時間可忽略不計.
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