Djeluje li Lorentzova sila na protone?
Lorentzova sila je sila na nabijena tijela koja lete kroz magnetsko polje. Nije važno radi li se o elektronima, protonima, ionima ili težim tijelima. Primjene se mogu pronaći u akceleratorima čestica i prstenovima za skladištenje.
Lorentzova sila - to fizika pod tim podrazumijeva
Naziv "Lorentzova sila" za elektrodinamičku silu na nabijene čestice potječe od nizozemskog fizičara Hendrika Lorentza. Prema njegovim rezultatima iz 1895., nabijena tijela koja se bave a Kretanje kroz magnetsko polje, sila koja čini tijelo okomitim na njegovu brzinu Smjer kretanja odstupa.
- Kao formula, ta se činjenica može izraziti sa F = Q * v * B * sin α. F je sila u Newtonima (N), Q naboj tijela u Coulombu (C), a v je Brzina tijela u metrima u sekundi (m / s), B gustoća fluksa magnetske sile u Tesli (T) i α the kut između brzine i linije magnetskog polja. Ako se čestica kreće u smjeru polja, nema učinka sile (α = 0).
- Lorentzova sila uzrokuje odbijanje elektrona iz njihove orbite i, u ekstremnim slučajevima, može biti prisiljena na kružne staze. Obje ove činjenice mogu se pronaći u akceleratorima čestica, na primjer za stabilizaciju snopa i u uređajima za detekciju radioaktivnog zračenja, poput komore oblaka. Učinak se koristi i u Hall senzorima koji mogu detektirati čak i minimalna magnetska polja.
- Elektroni koji teku u vodiču koji nosi struju također doživljavaju takav učinak sile u magnetskom polju: vodič je potisnut iz magnetskog polja.
Lorentzova sila djeluje i na protone
Protoni su pozitivno nabijene čestice u atomskoj jezgri, znatno lakši elektroni se kreću oko njih u atomu. Na primjer, atom vodika sastoji se od protona kao jezgre i elektrona u atomskoj ljusci.
Sinkrotron je akcelerator čestica za najveće energije i stoga uglavnom u ...
- Budući da je proton također nabijena čestica, na njega djeluje Lorentzova sila ako ispunjava uvjete "kretanje" i "magnetsko polje".
- Proton ima isti naboj kao i elektron, naime elementarni naboj e = 1,6 x 10-19 C. Prema formuli za Lorentzovu silu, ona doživljava istu silu kao i elektron. Međutim, otklon nastaje zbog suprotnog polariteta naboja u suprotnom smjeru.
- Baš kao i elektroni, protoni se također mogu prisiliti na kružne putove, na primjer u prstenove za pohranu u istraživačke svrhe.
Zaključak: Lorentzova sila ne djeluje samo na elektrone i protone, već na sva nabijena tijela. To također mogu biti ioni ili kratkotrajne i egzotične čestice poput antiprotona ili pozitrona.
