回旋共振

回旋共振描述了外力与经历磁场的带电粒子的相互作用,因此已经在圆形路径上移动。 它以回旋加速器命名,回旋加速器是一种循环粒子加速器,它利用调谐到这种共振的振荡电场为带电粒子增加动能。

回旋共振频率

回旋加速器频率或陀螺频率是垂直于均匀磁场 B 的方向(恒定大小和方向)移动的带电粒子的频率。 由于该运动始终是圆形的,回旋频率由向心力和磁洛伦兹力的相等

粒子质量 m、电荷 q、速度 v 和圆形路径半径 r,也称为陀螺半径。

值得注意的是,回旋频率与半径和速度无关,因此与粒子的动能无关; 所有具有相同荷质比的粒子都以相同的频率围绕磁场线旋转。 这仅在非相对论极限下才是正确的,并且支撑了回旋加速器的工作原理。

回旋加速器频率在非均匀磁场中也很有用,其中(假设磁场大小缓慢变化)运动近似螺旋 – 在平行于磁场的方向上,运动是均匀的,而在平面中 运动垂直于磁场,就像以前的圆形一样。 这两个运动的总和给出了螺旋形状的轨迹。

高斯单位

以上是针对 SI 单位的。 在某些情况下,回旋频率以高斯单位给出。 在高斯单位中,洛伦兹力相差 1/c,

对于磁性很小或没有磁性的材料(即 μ ≈ 1 {displaystyle mu approx 1} ) H ≈ B {displaystyle Happrox B} ,所以我们可以使用容易测量的磁场强度 H 而不是乙回旋共振

请注意,将此表达式转换为 SI 单位会引入真空渗透系数。

有效质量

对于某些材料,电子的运动遵循取决于所施加磁场的循环,但方式并不完全相同。

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