帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)ppt課件

1、第七章第七章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)7-7 7-7 帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版一一 帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中所受的力帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中所受的力電場(chǎng)力電場(chǎng)力EqFe磁場(chǎng)力洛倫茲力磁場(chǎng)力洛倫茲力BqF vmBqEqFv運(yùn)動(dòng)電荷在電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)電荷在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中受的力和磁場(chǎng)中受的力xyzo+qvBmF第七章第七章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)7-7 7-7 帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版二二 帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)舉例帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)舉例RmBq200vvqBmR0vB0vqBmRT220vmqBTf211 盤旋半徑

2、和盤旋頻率盤旋半徑和盤旋頻率第七章第七章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)7-7 7-7 帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版2 磁聚焦磁聚焦洛倫茲力不做功洛倫茲力不做功vvv/sinvv 洛倫茲力洛倫茲力 BqFvm 與與 不垂直不垂直Bvcosvv/qBmRvqBmT2)/2(cosqBmdvTv/螺距螺距第七章第七章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)7-7 7-7 帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版 磁聚焦磁聚焦 在均勻磁場(chǎng)中點(diǎn)在均勻磁場(chǎng)中點(diǎn) A 發(fā)射一束發(fā)射一束初速度相差不大的帶電粒子，它們的初速度相差不大的帶電粒子，它們的 與

3、與 之間的夾角之間的夾角 不同，但都較小，這些粒不同，但都較小，這些粒子沿半徑不同的螺旋線運(yùn)動(dòng)，因螺距近似子沿半徑不同的螺旋線運(yùn)動(dòng)，因螺距近似相等，相交于屏上同一點(diǎn)，此景象稱為磁相等，相交于屏上同一點(diǎn)，此景象稱為磁聚焦聚焦 .0vB 運(yùn)用運(yùn)用 電子光學(xué)，電電子光學(xué)，電子顯微鏡等子顯微鏡等 .第七章第七章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)7-7 7-7 帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版3 電子的反粒子電子的反粒子 電子偶電子偶顯示正電子存顯示正電子存在的云室照片在的云室照片及其摹描圖及其摹描圖鋁板鋁板正電子正電子電子電子B1930年狄拉克預(yù)言自然界存在正電子第七章

4、第七章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)7-7 7-7 帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版1 質(zhì)譜儀質(zhì)譜儀RmBq2vvvRBqm7072 73 74 76鍺的質(zhì)譜鍺的質(zhì)譜.1p2p+-2s3s1s速度選擇器速度選擇器照相底片照相底片質(zhì)譜儀的表示圖質(zhì)譜儀的表示圖三三 帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)舉例帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)舉例第七章第七章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)7-7 7-7 帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版2 盤旋加速器盤旋加速器 1932年勞倫斯研制第一臺(tái)盤旋加速器的年勞倫斯研制第一臺(tái)盤旋加速器的D型室型室. 此加速器

5、可將質(zhì)子和氘核加速到此加速器可將質(zhì)子和氘核加速到1 MeV的能量，的能量，為此為此1939年勞倫斯獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)年勞倫斯獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).第七章第七章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)7-7 7-7 帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版mqBf2mqBR0v2k21vmE 頻率與半徑無(wú)關(guān)頻率與半徑無(wú)關(guān)到半圓盒邊緣時(shí)到半圓盒邊緣時(shí)mRBqE22022k盤旋加速器原理圖盤旋加速器原理圖NSB2D1DON第七章第七章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)7-7 7-7 帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版 我國(guó)于我國(guó)于1994年建成的第年建成的第

6、一臺(tái)強(qiáng)流質(zhì)一臺(tái)強(qiáng)流質(zhì)子加速器子加速器 ，可產(chǎn)生數(shù)十可產(chǎn)生數(shù)十種中短壽命種中短壽命放射性同位放射性同位素素 .第七章第七章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)7-7 7-7 帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版3 霍耳效應(yīng)霍耳效應(yīng)第七章第七章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)7-7 7-7 帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版BqqEdHvBEdHvBbUdHvnqdIBUHnqR1H霍耳霍耳系數(shù)系數(shù)dBIbHUdIBRUHH霍耳電壓霍耳電壓+qdv+ + + + + - - - - -eFmFbdqndvSqnIdv第七章第七章 恒定磁場(chǎng)恒

7、定磁場(chǎng)7-7 7-7 帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版I+ + +- - -P 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體+-HUBmFdv霍耳效應(yīng)的運(yùn)用霍耳效應(yīng)的運(yùn)用2丈量磁場(chǎng)丈量磁場(chǎng)dIBRUHH霍耳電壓霍耳電壓1判別半導(dǎo)體的類型判別半導(dǎo)體的類型mF+ + +- - - N 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體HU-BI+-dv第七章第七章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)7-7 7-7 帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版2HnehR ), 2 , 1(n 量子霍爾效應(yīng)量子霍爾效應(yīng)1980年年051015200300400100T/BmV/HU2n3n4nIURHH 霍耳電阻霍耳電阻第七章第七章 恒定磁場(chǎng)恒定磁場(chǎng)物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版本章目錄本章目錄7-4 7-4 畢奧畢奧- -薩伐爾定律薩伐爾定律7-5 7-5 磁通量磁通量 磁場(chǎng)的高斯定理磁場(chǎng)的高斯定理選擇進(jìn)入下一節(jié)：選擇