Virker Lorentz -kraften på protoner?
Lorentz -kraften er en kraft på ladede kroppe, der flyver gennem et magnetfelt. Det er ligegyldigt om det er elektroner, protoner, ioner eller tungere kroppe. Ansøgninger kan findes i partikelacceleratorer og lagringsringe.
Lorentz kraft - det er hvad fysik betyder med det
Navnet "Lorentz -kraft" for en elektrodynamisk kraft på ladede partikler går tilbage til den hollandske fysiker Hendrik Lorentz. Ifølge hans resultater fra 1895 anklagede organer, der beskæftiger sig med en Bevæger sig gennem et magnetfelt, en kraft, der gør kroppen vinkelret på dens hastighed Bevægelsesretning afbøjer.
- Som en formel kan denne kendsgerning udtrykkes ved F = Q * v * B * sin α. F er kraften i Newton (N), Q er ladningen af kroppen i Coulomb (C), og v er Kroppens hastighed i meter i sekundet (m / s), B den magnetiske kraftfluxdensitet i Tesla (T) og α vinkel mellem hastighed og magnetfeltlinje. Hvis partiklen bevæger sig i feltretningen, er der ingen kraftvirkning (α = 0).
- Lorentz -kraften får elektroner til at blive afbøjet ud af deres bane og kan i ekstreme tilfælde tvinges ind på cirkulære stier. Begge disse kendsgerninger kan findes i partikelacceleratorer, for eksempel til strålestabilisering og i detektionsanordninger for radioaktiv stråling, såsom et skyekammer. Effekten bruges også i Hall -sensorer, der kan registrere selv minimale magnetfelter.
- Elektronerne, der strømmer i en strømførende leder, oplever også en sådan krafteffekt i magnetfeltet: lederen skubbes ud af magnetfeltet.
Lorentz -styrken virker også på protoner
Protoner er de positivt ladede partikler i atomkernen, de meget lettere elektroner bevæger sig rundt om dem i atomet. For eksempel består hydrogenatomet af en proton som kernen og en elektron i atomskallen.
En synkrotron er en partikelaccelerator for de højeste energier og derfor mest i ...
- Da protonen også er en ladet partikel, virker Lorentz -kraften på den, hvis den opfylder betingelserne "bevægelse" og "magnetfelt".
- Protonen har den samme ladning som elektronen, nemlig elementær ladning e = 1,6 x 10-19 C. Ifølge formlen for Lorentz -kraften oplever den den samme kraft som elektronen. Nedbøjningen sker imidlertid på grund af ladningens modsatte polaritet i den modsatte retning.
- Ligesom elektroner kan protoner også tvinges ind på cirkulære stier, for eksempel i lagringsringe til forskningsformål.
Konklusion: Lorentz -kraften virker ikke kun på elektroner og protoner, men på alle ladede kroppe. Disse kan også være ioner eller kortvarige og eksotiske partikler, såsom antiprotoner eller positroner.
