[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Zródła cz astek
prof. dr hab. Aleksander Filip
Zarnecki
Wszechswiat Cz astek Elementarnych
Wykład 5
•
Wprowadzenie
–
Pole elektryczne i magnetyczne, jednostki
•
Naturalne zródła cz astek
–
Zródła promieniotwórcze, promieniowanie kosmiczne
•
Akceleratory cz astek
–
Akceleratory elektrostatyczne, liniowe i kołowe
–
Współczesne akceleratory i ich ograniczenia
Wprowadzenie
Pole elektryczne
Prawo Coulomba
siła oddziaływania mi edzy ładunkami:
Gdy opisujemy ruch cz astki pod wpływem
siły Coulomba wygodnie jest wprowadzic
poj ecie "pola elektrycznego"
E
:
+
+ + + + + + + + + + + + + +
E
F
q<0
− − − − − − − − − − − − − − −
Siła działaj aca na ładunek
q
:
gdzie: k
c
=
4πε
0
≈910
9
N m
2
C
2
F
=
Eq
A.F. Zarnecki
Wszechswiat Cz astek Elementarnych, wykład 5
1
1
Wprowadzenie
Pole magnetyczne
Wytwarzane mi edzy biegunami magnesów
lub elektromagnesów
Cz astka naładowana poruczaj aca si e w
płaszczyznie prostopadłej do pola:
Na cz astk e działa siła Lorenza:
F
B
=
Qv×B
Sił a działa prostopadle do kierunku ruchu - nie zmienia pr edkosci (p edu, energii) cz astki,
a jedynie kierunek jej ruchu!
A.F. Zarnecki
Wszechswiat Cz astek Elementarnych, wykład 5
2
Jednostki
Energia
Naturalna jednostka w fizyce cz astek jest
1 elektronowolt
1 eV
- energia jaka zyskuje cz astka o ładunku
1 e
(ładunek elementarny)
przy przejsciu róznicy potencjału
1 V
.
1 e
= 1.610
−19
C
⇒1 eV
= 1.610
−19
J
Jednostki pochodne:
kilo−1 keV
= 10
3
eV
mega−1 M eV
= 10
6
eV
giga−1 GeV
= 10
9
eV
tera−1 T eV
= 10
12
eV
A.F. Zarnecki
Wszechswiat Cz astek Elementarnych, wykład 5
3
Jednostki
Masa
Masa jest równowazna energii spoczynkowej cz astki:
E
=
mc
2
Gdzie pr edkosc swiatła:
c≡299 792 458 m/s
c≈310
8
m/s
Ale w fizyce cz astek powszechnie przyjmujemy
c≡1
.
Jednostk e energii mozemy wtedy przyj ac tez za jednostk e masy
(E = mc
2
; c≡1)
1 eV /c
2
≡1 eV
= 1.810
−36
kg
Przykładowe masy:
elektron
e
511 keV
9.110
−31
kg
1.710
−27
kg
proton
p
938 MeV
A.F. Zarnecki
Wszechswiat Cz astek Elementarnych, wykład 5
4
[ Pobierz całość w formacie PDF ]