Zum Zyklotronprinzip


Die Beschreibung der Funktion mit den beiden D's steht in jedem Lehrbuch.

Beginne mit Start- Taste.  Nach der Beobachtung k�nnte man auf die Idee kommen die Amplitude der Wechselspannung zu erh�hen (E-Feld gr��er), aber die Teilchen bekommen zu gro�en Bahnradius. Das bek�mpfen wir durch h�heres B-Feld (B-Feld gr��er)  und kommen schon auf knapp 1000eV. Nochmalige Erh�hung und wir sind im keV Bereich (beide noch mal gr��er).
Das Spiel kommt jedoch durch den relativistischen Massenzuwachs zum Ende. Wir m�ssen weiter synchronisieren und kommen zum Synchrozyklotron. Dies kann mit dieser Animation nicht dargestellt werden.
Basisformeln: Fmag = Fzentri  oder qvB=mv2/r  somit r=mv/qB oder vmax=rmaxqB/m somit Wkin=1/2mv2 = (rmaxqB)2/2m
Zyklotronfrequenz ω=q/m B ( m wird zu m(v),  falls man relativistisch rechnet, Wkin =(m(v)-m0)c2 ).
F�r Elektronen ( m=10-30kg und q=1,6 10-19As) mit nur 1eV und B=1Tesla ergeben sich f=2,8 1010 Hz, VHF im wahrsten Sinn des Wortes, und das bei v=5,9 105m/s (sehr schnell) aber einem Bahnradius von nur 3 10-6m. Wie �ndern sich diese Zahlen f�r D's mit r=0,5m?

 

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04. Januar 2006

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