Зарядталған бөлшек магнит өрісі күшейген аймаққа түскенде үделетінін көрсету



Зарядты бөлшек үдеткіштері – электр өрісінде үдету арқылы энергиясы жоғары зарядталған бөлшектерді (электрондарды, протондарды,атом ядроларын, иондарды, т.б.) алуға арналған құрылғы. Зарядты бөлшек үдеткіштерінде зарядталған бөлшектер вакуумдық камера ішінде электр өрісінің көмегімен үдетіледі. Ал магнит өрісі зарядталған бөлшектердің қозғалу бағытын (жылдамдығының шамасын өзгертпей) ғана өзгертеді. Үдетуші электр өрісі, әдетте, сыртқы құрылғы (генератор) көмегімен туғызылады. Сондай-ақ, бөлшектер басқа зарядталған бөлшектер өрісімен де үдетілуі мүмкін. Үдетілудің мұндай тәсілі ұжымдық тәсіл деп аталады. Зарядты бөлшек үдеткіштерін плазмалық үдеткіштен айыра білу керек. Плазмалық үдеткіште зарядталған бөлшектердің электрлік бейтарап түзілімдер ағыны үдетіледі. Зарядты бөлшек үдеткіштері – қазіргі физиканың негізгі құралдарының бірі.

ҒС-ң үдеу механизмдерінің түрлері: реттелген және реттелмеген(стохастикалық)
1)Реттелген механизмдерде:

<∆B>≠0, <∆E>≠0

Магнит және электр өрісінің уақыт бойынша орташа өзгерістері 0-ге тең емес. Бұл жағдайда бөлшектің энергиясы бірыңғай(монотонды) өзгереді, яғни не тек өседі, не тек азаяды.

2)Стохастикалық(реттелмеген) механизмде:

<∆B>=0, <∆E>=0

<∆B2>≠0, <∆E2>≠0

Бұл жағдайда бөлшектің энергиясы бірыңғай емес өзгереді.

Жалпы, ғарышта зарядталған бөлшектер уақытта немесе кеңістікте өзгеріп тұрған магнит өрісімен(дәлірек, мұндай өрістермен тудырылатын құйынды электр өрістермен) үделеді.

Пән: Физика
Жұмыс түрі:  Материал
Тегін:  Антиплагиат
Көлемі: 4 бет
Таңдаулыға:   
Зарядталған бөлшек магнит өрісі күшейген аймаққа түскенде үделетінін көрсету
Зарядты бөлшек үдеткіштері - электр өрісінде үдету арқылы энергиясы жоғары зарядталған бөлшектерді (электрондарды, протондарды,атом ядроларын, иондарды, т.б.) алуға арналған құрылғы. Зарядты бөлшек үдеткіштерінде зарядталған бөлшектер вакуумдық камера ішінде электр өрісінің көмегімен үдетіледі. Ал магнит өрісі зарядталған бөлшектердің қозғалу бағытын (жылдамдығының шамасын өзгертпей) ғана өзгертеді. Үдетуші электр өрісі, әдетте, сыртқы құрылғы (генератор) көмегімен туғызылады. Сондай-ақ, бөлшектер басқа зарядталған бөлшектер өрісімен де үдетілуі мүмкін. Үдетілудің мұндай тәсілі ұжымдық тәсіл деп аталады. Зарядты бөлшек үдеткіштерін плазмалық үдеткіштен айыра білу керек. Плазмалық үдеткіште зарядталған бөлшектердің электрлік бейтарап түзілімдер ағыны үдетіледі. Зарядты бөлшек үдеткіштері - қазіргі физиканың негізгі құралдарының бірі.

ҒС-ң үдеу механизмдерінің түрлері: реттелген және реттелмеген(стохастикалық)
1)Реттелген механизмдерде:

∆B!=0, ∆E!=0

Магнит және электр өрісінің уақыт бойынша орташа өзгерістері 0-ге тең емес. Бұл жағдайда бөлшектің энергиясы бірыңғай(монотонды) өзгереді, яғни не тек өседі, не тек азаяды.

2)Стохастикалық(реттелмеген) механизмде:

∆B=0, ∆E=0

∆B2!=0, ∆E2!=0

Бұл жағдайда бөлшектің энергиясы бірыңғай емес өзгереді.

Жалпы, ғарышта зарядталған бөлшектер уақытта немесе кеңістікте өзгеріп тұрған магнит өрісімен(дәлірек, мұндай өрістермен тудырылатын құйынды электр өрістермен) үделеді.
Магнит өрісі өссе бір бағытта өріс тудырады, азайса қарама-қарсы бағытта өріс тудырады:

oo +
-- --

Бөлшектерді ғарыштық энергияға дейін үдету үшін ҒС-ке қажет энергияға дейін үдету ғана емес, бөлшектер мен өрістер арасындағы энергия алмасатын механизм де болуы керек. Ғарыштық бөлшектерді үдететін бірнеше электромагниттік механизмдер бар: бетатрондық механизм, Ферми механизм, т.б.

Бетатрондық механизм реттелген механизмге жатады. Ол бетатрондарды жүзеге асырады. Бұл механизм бөлшек магнит өрісі өсіп жатқан аймаққа түскен жағдайда немесе магнит өрісі күшейген аймаққа түскенде жүзеге асырылады. Және бұл механизм мына инвариантта негізделген:
P┴ 2B=const (p өссе, энергия да өседі)

Бұл механизмнің 2 кемшілігі бар:
1)Энергиясы айтарлықтай өсу үшін, өріс әлдеқайда көп өсу керек(1000 болса, млн есе өсу керек). Ал өте жоғары энергияға дейін өсу бола алмайды.
2)Бұл механизм толығымен қайтымды(квазипериодты-бөлшектің энергиясы орташа), өріс бастапқы мәнге дейін азайса, энергия да азаяды. Табиғатта шексіздікке дейін өзгермейді, бір кезде азая бастайды.
Сондықтан, бөлшектің энергиясы өсу үшін, бұл аймақтан шығып кетіп, үлкен аймаққа түсу керек, одан ары солай қайталанады, бөлшектің өз жолы болу керек.

Ғарыштық бөлшектің қозғалыстағы біртекті емес магнит өрістерімен(магниттелген бұлттармен) әрекеттесуі-Ферми механизмдері. Магниттелген бұлттармен соқтығысқан кезде бөлшектің үделуі болады.
Үдеткіш Ферми механизмі: Үдетілу зарядталған бөлшектің магнит айнадан шағылысып соқтығысуынан болады. Ферми үдеткіштердің 2 түрі белгілі: 1-ші және 2-ші текті. Олар екеуі де соқтығыспайтын ортада жұмыс істейді-әйтпесе ортаның плазмамен соқтығысуы үдету процесін жоғалтуға алып келеді.
1-текті Ферми механизмі соққы толқындарда болады. Соққы толқынның алдында және оның артында зарядталған бөлшектерді шағылдыра алатын 2 біртекті еместік арасындағы бірнеше рет ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Зарядталған бөлшектің градиенті өріс бойымен бағытталған магнит өрісіндегі қозғалысы
Зарядталған бөлшектерді үдетудің бетатрондық механизмдері
Зарядталған бөлшектер үдеткіштері
Атом ядросының физикасы- дәрістер жинағы
Электромагниттік толқынның шкаласы
Физика пәнінен дәріс сабақтарының мән жазбалары
МАГНИТ ЖӘНЕ ЭЛЕКТР ӨРІСІНДЕГІ ЗАРЯДТАЛҒАН БӨЛШЕКТЕРДІҢ ҚОЗҒАЛЫСЫ
Теріс зарядталған бөлшек тұрақты біртекті магнит өрісінде оң бұрандамен айналатынын көрсету
Электр өрісіндегі зарядтың потенциалдық энергиясы
Күн-ең жақын жұлдыз
Пәндер