《穩(wěn)恒磁場(chǎng)》ppt課件 (2)-文庫(kù)吧
2025-04-18 02:35 本頁(yè)面
【正文】 斑爆發(fā)，與耀斑爆發(fā)相伴，太陽(yáng)表面還會(huì)產(chǎn)生了一股強(qiáng)大的日冕物質(zhì)噴射。噴射產(chǎn)生的帶電粒子流可以約每小時(shí)幾百萬(wàn)公里的速度奔地球而來(lái)，其與地球磁場(chǎng)作用后可能會(huì)形成比較強(qiáng)烈的地磁暴。 太陽(yáng)風(fēng)（演示動(dòng)畫） 磁暴－導(dǎo)致極光 極光 極光 * 電子的反粒子 電子偶 帶電粒子在云室中的徑跡 云室－ 容器中裝有過(guò)飽和蒸汽，高能粒子射入與其它分子相碰時(shí)在沿途產(chǎn)生許多離子，蒸汽分子就以這些離子為核心而凝結(jié)成一連串很小的液珠，從而高能離子的徑跡就以白色的霧狀細(xì)線顯示出來(lái)，這樣的裝置稱為 云室 。 帶電粒子與氣體分子碰撞時(shí)速率逐漸減小，旋轉(zhuǎn)半徑也不斷減小。 電子－ 1897年發(fā)現(xiàn) （ e/m） 。 1930年，英國(guó)物理學(xué)家狄拉克首先理論上預(yù)言自然界存在電子的反粒子－ 正電子 。 1932年，美國(guó)物理學(xué)家安德森在分析宇宙射線穿過(guò)云室的鉛板或所產(chǎn)生的帶電粒子徑跡的照片時(shí)，發(fā)現(xiàn)了正電子。于 1936年獲得諾貝爾獎(jiǎng)。 今天，由狄拉克開創(chuàng)的反粒子、反物質(zhì)的研究正蓬勃發(fā)展，如日中天。 電子偶 質(zhì)譜儀 是分析同位素的重要儀器，其原理如圖所示。從離子源產(chǎn)生的離子，經(jīng)過(guò)狹縫 S1和 S2之間的電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器（電場(chǎng)為 E，磁場(chǎng)為 B）。從速度選擇器射出的粒子進(jìn)入與其速度方向垂直的均勻磁場(chǎng)中（也為B），最后，不同質(zhì)量的離子打在底片上不同位置處。沖洗底片，得到該元素的各種同位素按質(zhì)量排列的線系（即質(zhì)譜）。 質(zhì)譜儀 P 2 P 1 1 S 1 S 2 B 2 3 dEqBm22?解 ： （ 1） 由底片顯示知有三種同位素 。 試分析 ： （ 1）若底片上的線系有三條，則該元素有幾種同位素？（ 2）速度多大的離子能通過(guò)速度選擇器？（ 3）設(shè)離子的電量為 q， d是底片上某條譜線位置與速度選擇器軸線間的距離。試證明該元素的幾種同位素的質(zhì)量可一般表示為 （ 2） 只有離子受到的橫向電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的合力為零 ， 離子才能通過(guò)速度選擇器 ， 此時(shí)： P 2 P 1 1 S 1 S 2 B 2 3 q v BqE ?BEv ?（ 3）磁偏轉(zhuǎn)圓運(yùn)動(dòng) qBmvdR ??2可得 dEqBvq B dm222??能通過(guò)速度選擇器的離子速度大小為 ef mfv速度選擇器 將氣體加熱到很高溫度使之電離 （ 這樣一種高度電離的氣體就是等離子體 ） ，并讓它通過(guò)平行板電極 P、 N之間 ， 在這里有一垂直紙面向里的磁場(chǎng) B， 該氣體流速為v， 電極間距為 d。 NRBP 離子在電極 P、 N之間受到方向相反的電場(chǎng)力和洛侖茲力 。 當(dāng)其平衡時(shí) ， 極板上電荷不再增加 。 磁流體 發(fā)電機(jī) qEq v B ?此時(shí)有 正離子在洛侖茲力作用下偏向 P極板，使 P板帶正電，而負(fù)離子偏向 N極板，使 N極帶負(fù)電。從而在兩極板間建立起由電極 P垂直指向電極 N的電場(chǎng) E。 E = vB v B dEdV ??所以，兩極板間電壓 作業(yè) 10－ 1 13
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