问:带电粒子在回旋加速器中加速的时间如何计算?带电粒子在回旋加速器中的速度应该越来越大,经过两个D形盒之间窄缝的时间应该越来越少.物理选修3-2(上海科技教育出版社出版发行2007年2月第2版)60页第9题第2小题该如何解答.谢谢! 答:众所周知,回旋加速器中的粒子在运动时,粒子在D形盒中的运动是匀速圆周运动,磁场的作用只是使粒子得到向心力,在每个D形盒中做圆周运动。两盒子相对直径间的电场对粒子作正功,使粒子的动能增加,或者说使粒子的速率增大,因为间隙极狭窄,而粒子通过间隙时的速率极大,因此通过间隙的时间要远远小于粒子在D形盒中运动的周期,所以通常计算带电粒子在回旋加速器中运动时,在时间方面考虑的都是作圆周运动的周期,而忽略通过间隙的时间。聚甲醛>上海电信大楼
因为以上原因,粒子在D形盒中作圆周运动的周期应等于加在间隙狭缝上的脉冲电压(交变电压)的周期。
以本题为例(估算),粒子运动的周期是1.0×10冷弯管-7s,根据动能定理,粒子每次通过间隙的狭缝时,动能增量为
灵石二中
为简单起见,我们估算一下其第一次通过狭缝后的速率(设初始速率为零)
郑渊洁博客(s)国内水运
设间隙狭缝的数量级在mm级,也就是10-3m级,那么粒子通过间隙狭缝的时间要小于10-10s,其值远远小于回转周期10-7s达3个数量级,所以是可以忽略的了。