Яким є період обертання електрона, який рухається по колу в однорідному магнітному полі з індукцією 4 мілітесл?

Яким є період обертання електрона, який рухається по колу в однорідному магнітному полі з індукцією 4 мілітесл?
Гроза

Гроза

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся следующие формулы:

1. Для центростремительного ускорения (a) электрона, движущегося по круговой орбите, с циклической частотой (ω), в однородном магнитном поле с индукцией (B), мы используем формулу для центростремительного ускорения в магнитном поле:

\[a = \frac{eB}{m}\]

Где:
- e - заряд электрона,
- B - индукция магнитного поля,
- m - масса электрона.

2. Также, имеется связь между циклической частотой (ω) и периодом обращения (T). Период обращения - это время, за которое электрон полностью оборачивается вокруг круговой орбиты.

\[T = \frac{2\pi}{\omega}\]

Где:
- T - период обращения,
- ω - циклическая частота.

Теперь, давайте продолжим с решением задачи.

Мы знаем, что индукция магнитного поля (B) равна 4 миллитесл (4 мТл). Масса электрона (m) составляет 9.10938356 x 10^-31 кг, а его заряд (e) равен примерно -1.602 x 10^-19 Кл.

Подставляем значения в формулу:

\[a = \frac{eB}{m}\]

\[a = \frac{-1.602 \times 10^{-19} \times 4 \times 10^{-3}}{9.10938356 \times 10^{-31}}\]

После выполнения арифметических вычислений, получаем значение ускорения a.

Теперь мы можем использовать полученное значение ускорения (a) и знание формулы для центростремительного ускорения (a = \(\frac{v^2}{r}\)), чтобы определить циклическую частоту (ω).

Для этого выразим скорость (v):

\[a = \frac{v^2}{r}\]

\[v^2 = a \cdot r\]

\[v = \sqrt{a \cdot r}\]

Где:
- \(v\) - скорость электрона,
- \(r\) - радиус орбиты электрона.

Затем, используя значение скорости (v), мы можем выразить циклическую частоту (ω):

\(\omega = \frac{v}{r}\)

Так как радиус орбиты неизвестен, мы не можем рассчитать точное значение периода обращения (T) электрона. Однако, мы можем выразить период обращения (T) через циклическую частоту (ω) с помощью формулы:

\[T = \frac{2\pi}{\omega}\]

Окончательный ответ будет включать выражение для периода обращения электрона через циклическую частоту (ω).
Воспользуемся ответом пользователя и приведенными выше формулами для расчета.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello