Ali Lorentzova sila deluje na protone?
Lorentzova sila je sila na nabita telesa, ki letijo skozi magnetno polje. Ni važno, ali gre za elektrone, protone, ione ali težja telesa. Aplikacije je mogoče najti v pospeševalcih delcev in obročih za shranjevanje.
Lorentzova sila - to fizika s tem pomeni
Ime "Lorentzova sila" za elektrodinamično silo na nabite delce sega v nizozemskega fizika Hendrika Lorentza. Po njegovih rezultatih iz leta 1895 so nabito telo, ki se ukvarja z a Premikanje skozi magnetno polje, sila, zaradi katere je telo pravokotno na njegovo hitrost Smer gibanja se upogiba.
- To formulo lahko kot formulo izrazimo z F = Q * v * B * sin α. F je sila v Newtonih (N), Q naboj telesa v Coulombu (C) in v je Hitrost telesa v metrih na sekundo (m / s), B gostota toka magnetne sile v Tesli (T) in α the kot med hitrostjo in linijo magnetnega polja. Če se delci premikajo v smeri polja, učinka sile ni (α = 0).
- Lorentzova sila povzroči, da se elektroni odklonijo iz svoje orbite, v skrajnih primerih pa jih lahko prisilijo na krožne poti. Obe dejstvi najdemo v pospeševalcih delcev, na primer za stabilizacijo žarka in v napravah za odkrivanje radioaktivnega sevanja, kot je oblačna komora. Učinek se uporablja tudi pri Hall -ovih senzorjih, ki lahko zaznajo tudi minimalna magnetna polja.
- Elektroni, ki tečejo v tokovnem prevodniku, doživljajo tudi takšen učinek sile v magnetnem polju: vodnik je potisnjen iz magnetnega polja.
Lorentzova sila deluje tudi na protone
Protoni so pozitivno nabiti delci v atomskem jedru, veliko lažji elektroni se gibljejo okoli njih v atomu. Na primer, atom vodika je sestavljen iz protona kot jedra in elektrona v atomski lupini.
Sinhrotron je pospeševalnik delcev za najvišje energije in zato večinoma v ...
- Ker je tudi proton nabit delček, nanj deluje Lorentzova sila, če izpolnjuje pogoje "gibanje" in "magnetno polje".
- Proton ima enak naboj kot elektron, in sicer osnovni naboj e = 1,6 x 10-19 C. Po formuli za Lorentzovo silo doživlja isto silo kot elektron. Odklon pa nastane zaradi nasprotne polarnosti naboja v nasprotni smeri.
- Tako kot elektrone lahko tudi protone potisnemo na krožne poti, na primer v shranjevalne obroče za raziskovalne namene.
Zaključek: Lorentzova sila ne deluje le na elektrone in protone, ampak na vsa nabita telesa. To so lahko tudi ioni ali kratkotrajni in eksotični delci, kot so antiprotoni ali pozitroni.
