Siklotron Frekansı Hesaplama
Bir yükün manyetik alanda ne kadar hızlı döndüğünü bulun.
Sonuç
Nasıl hesaplanır?
Düzgün bir manyetik alanda yüklü bir parçacık f = |q| × B / (2π × m) frekansıyla döner. Yük q coulomb, alan B tesla ve kütle m kilogram olarak girilir. Araç yükün mutlak değerini alır, yani frekans için işaret önemli değildir. Sonuç hertz cinsinden bilimsel gösterimle ve MHz olarak verilir. Kütle sıfırdan büyük olmalı, yük sıfır olmamalıdır. Parçacık ışıktan çok yavaş olduğu sürece hız ve yörünge yarıçapı formülde yer almaz.
Örnek hesaplama
1,5 T'lık alanda bir proton (q = 1,602e-19 C, m = 1,6726e-27 kg). Pay: 1,602e-19 × 1,5 = 2,403e-19. Payda: 2π × 1,6726e-27 ≈ 1,0509e-26. Bölünce 2.2866e+7 Hz bulunur; bu 22,87 MHz eder.
Sık yapılan hatalar
- Kütleyi atomik kütle birimiyle, yükü ise temel yük cinsinden girmek. Hesap kilogram ve coulomb ister.
- Alanı gauss olarak girmek. Bir tesla 10.000 gauss'tur, önce çevirin.
- Frekans f ile açısal frekans ω = qB/m'yi karıştırmak. Açısal değer 2π kat daha büyüktür.
- Işık hızına yakın parçacıklara uygulamak. Göreli kütle artışı gerçek frekansı düşürür, bu formül onu içermez.
Bu hesaplama hakkında
Siklotron frekansı, yüklü bir parçacığın manyetik alan çizgileri etrafında dönme hızıdır ve f = qB / (2πm) formülüyle verilir; burada q parçacığın yükü, B manyetik alan şiddeti, m ise kütlesidir. Dikkat çekici şekilde bu frekans, parçacığın hızına veya yörüngesinin yarıçapına bağlı değildir — daha hızlı bir parçacık aynı sürede sadece daha geniş bir daire çizer; bu da ilk siklotron parçacık hızlandırıcısını mümkün kılan temel prensiptir.
Fizikçiler ve mühendisler bu formülü siklotron hızlandırıcıları tasarlarken (nükleer fizik araştırmaları ve tıbbi izotop üretiminde kullanılır), kütle spektrometrelerinde ve plazma cihazlarında siklotron rezonansını yorumlarken, ayrıca Van Allen kuşakları ve diğer astrofiziksel manyetik alanlardaki yüklü parçacık hareketini anlamak için kullanır. Yükü, manyetik alanı ve kütleyi girerek yörünge frekansını bulun.
Bu faydalı oldu mu?
En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.
Popüler hesaplayıcılar
Kredi Hesaplama
Aylık taksit, toplam faiz ve ödeme planını hesaplayın.
Yüzde Hesaplama
Yüzde değişim, indirim ve oran hesaplamaları.
İndirim Hesaplama
İndirimli fiyatı, kazancı ve indirim tutarını hesaplayın.
Vücut Kitle Endeksi (BMI)
Boy ve kiloya göre vücut kitle endeksini hesaplayın.
Yaş Hesaplama
Doğum tarihinden bugüne tam yıl, ay ve gün cinsinden yaşınızı hesaplayın.
Bileşik Faiz Hesaplama
Ana para, faiz oranı ve süreye göre bileşik faizle nihai tutarı hesaplayın.
Tüm Hesaplayıcılar
Hesaplayıcı bulunamadı
Yorumlar (0)