如何理解「迴旋加速器中粒子能量來自電場而能量大小卻與電場大小無關」

時間 2021-05-11 20:41:37

1樓:春天到了

因為電場低可以多加速幾次,高就可以少加速幾次。簡單來講,在迴旋加速器裡粒子迴旋半徑是和磁場強度有關的,磁場的尺寸決定了多大能量的在裡面繞圈。

2樓:諸葛神百連

光量子理論怎麼說的樓主忘了?光電效應的電由光子產生,但跟光的大小無關,你手電筒開再大,金屬板上的電流也不會增大。

但你換一種顏色的光,電流卻會相應變化,因為能量只與頻率有關,跟光量子的總數無關。

所以樓主的問題其實是乙個道理,粒子的能量由電場產生,但是電場強度不決定其能量,你要繼續加速得提高電場頻率。

3樓:Hollyhigh

這句話也對,也不對。

對,是因為這句話,用來應試足以。而且客觀上來說,也是這麼個規律。

不對,是因為這句話的邏輯關係不太清楚,讓人覺得怪怪的。

模擬乙個簡單的例子,你一定能看明白。

無重力環境下,用繩子繫住乙個小球,用力甩起來,讓小球成圓周運動,運動半徑為繩長。某一時刻,繩子因拉力而斷裂,小球飛了出去。已知小球質量為m,繩長為r,繩子能承受的最大拉力為F,問這時球的動能是什麼?

做這道題需要知道用多大力甩繩子麼?不需要,只需要知道繩子斷裂時提供的向心力是多少,然後就能求出球的速度,進而知道能量。

迴旋加速器也是一樣的,誠然粒子能量都來自電場,但是只有到達某一速度的時候才能飛出磁場。就像小球的問題,球的能量來自於甩動,然而什麼時候飛出去取決於繩子能提供多大的向心力。再回到迴旋加速器,電場強度夠大,轉一圈就飛出去了,要是強度不夠大,那就多轉幾圈慢慢加速,飛出去時的速度總是一樣的。

所以說迴旋加速器中粒子的能量來自電場,但是粒子飛出時的能量大小是磁場決定的。

所以說,迴旋加速器中粒子的能量來自電場,粒子飛出時能量的大小與電場無關。

4樓:蘇順達

問題比較簡單,其它回答已經很形象的了。

具體來說,如果電場比較小,那麼電子每次經過狹縫時由電勢能轉換成的動能也比較小,於是進入磁場中做圓周運動的圓周半徑的增加量也比較少。

這裡的每次經過狹縫後在磁場中運動的圓周半徑增量與電場強度是相關的。

而電子始終要加速到半徑達到預設值才能離開加速器,所以每次半徑增量的多少與最終達到的半徑當然沒有關係。

5樓:Px菌

因為我們得到的栗子是從磁場中出去的,電場雖然給了能量但是與最終的能量沒有什麼關係。

打個比方,兩個迴旋加速器,一號電場強度E1,二號電場強度2E1(兩倍),其他都相同,那麼兩者的不同點只有

一中的栗子經歷的時間比二中的長一倍;

一中的栗子轉的圈圈比二中的多一倍;

一中的栗子在電場中走過的距離比二中長一倍。

至於能量速度都是一樣的。

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