Действа ли силата на Лоренц върху протоните?

instagram viewer

Силата на Лоренц е сила върху заредени тела, които летят през магнитно поле. Няма значение дали това са електрони, протони, йони или по -тежки тела. Приложения могат да бъдат намерени в ускорители на частици и пръстени за съхранение.

Силата на Лоренц - това е, което физиката има предвид под нея

Името "сила на Лоренц" за електродинамична сила върху заредени частици се връща към холандския физик Хендрик Лоренц. Според резултатите му от 1895 г., заредени тела, които се занимават с a Придвижване през магнитно поле, сила, която прави тялото перпендикулярно на скоростта му Посоката на движение се отклонява.

  • Като формула този факт може да се изрази с F = Q * v * B * sin α. F е силата в Нютон (N), Q е зарядът на тялото в Кулон (C) и v е Скорост на тялото в метри в секунда (m / s), B плътността на магнитния поток в Тесла (T) и α the ъгъл между скоростта и линията на магнитното поле. Ако частицата се движи по посока на полето, няма ефект на сила (α = 0).
  • Силата на Лоренц кара електроните да се отклоняват от орбитата си и в крайни случаи могат да бъдат принудени по кръгови пътеки. И двата факта могат да бъдат намерени в ускорители на частици, например за стабилизиране на лъча и в устройства за откриване на радиоактивно излъчване, като например облачна камера. Ефектът се използва и в сензори на Хол, които могат да открият дори минимални магнитни полета.
  • Електроните, протичащи в проводник с ток, също изпитват такъв силов ефект в магнитното поле: проводникът се изтласква от магнитното поле.

Силата на Лоренц действа и върху протоните

Протоните са положително заредени частици в атомното ядро, много по -леките електрони се движат около тях в атома. Например, водородният атом се състои от протон като ядро ​​и електрон в атомната обвивка.

Как работи синхротрон? - Ускорителят на частици просто обясни

Синхротронът е ускорител на частици за най -високи енергии и следователно най -вече в ...

  • Тъй като протонът също е заредена частица, силата на Лоренц действа върху него, ако отговаря на условията "движение" и "магнитно поле".
  • Протонът има същия заряд като електрона, а именно елементарният заряд e = 1,6 x 10-19 ° С. Според формулата за силата на Лоренц, тя изпитва същата сила като електрона. Отклонението обаче възниква поради противоположната полярност на заряда в обратна посока.
  • Точно като електроните, протоните също могат да бъдат принудени да преминават по кръгови пътеки, например в пръстени за съхранение за изследователски цели.

Заключение: Силата на Лоренц действа не само върху електрони и протони, но и върху всички заредени тела. Това могат да бъдат също йони или краткотрайни и екзотични частици като антипротони или позитрони.

click fraud protection