W tym zadaniu musisz obliczyć masę cząstki na podstawie jej długości fali de Broglie'a i napięcia, które ją przyspieszyło. Następnie będziesz musiał zidentyfikować, czym jest ta cząstka, opierając się na jej masie.
Gdy cząstka naładowana porusza się w polu magnetycznym, działa na nią siła Lorentza
(magnetyczna):
, gdzie
to ładunek cząstki,
- szybkość cząstki,
- indukcja pola magnetycznego, a
- kąt między wektorem prędkości a wektorem indukcji magnetycznej
Wiedząc, że cząstka porusza się po okręgu, gdzie kąt między wektorem prędkości a wektorem indukcji magnetycznej wynosi 90°, możemy uprościć wyrażenie do postaci:
Siła Lorentza pełni rolę siły dośrodkowej:
1 =
:
, gdzie m - masa cząstki, v - szybkość cząstki, a r - promień okręgu zataczanego przez cząstkę
Przyrównujemy siłę Lorentza do wzoru na siłę dośrodkową:
.
Wtedy:
Wzór na średnicę okręgu:
Następnie, korzystając ze wzoru de Broglie’a
(gdzie
) dla fali materii, możemy wyznaczyć szybkość v cząstki:
.
Podstawiamy wyznaczoną szybkość do wzoru na średnicę d:
, gdzie
.
.
Na początku wykorzystaj długość fali de Broglie'a, aby obliczyć pęd protonu. W drugim kroku skorzystaj z faktu, że siła działająca na proton w polu magnetycznym jest równa sile działającej na ciało poruszające się po okręgu. W kolejnym kroku wyprowadź wzór na promień okręgu, po którym porusza się proton. Następnie oblicz prędkość protonu i wyznacz średnicę okręgu, korzystając z obliczonego wcześniej promienia.
Zadanie 1.5
28Zadanie 1.17
30Zadanie 1.19
31Pytanie 1.26
32Zadanie 1.28
32Zadanie 3.2
35Zadanie 3.3
35Zadanie 3.4
36Zadanie 3.8
36Zadanie 3.11
37Zadanie 3.12
37Zadanie 3.14
38Zadanie 3.15
39Zadanie 4.2
39Zadanie 4.5
40Zadanie 5.6
41Zadanie 5.7
41Zadanie 5.8
42Pytanie 6.1
43Pytanie 6.4
44Zadanie 6.7
45Zadanie 6.8
45Zadanie 6.10
45Zadanie 6.11
46Zadanie 6.15
47Zadanie 6.16
47Zadanie 6.17
47Zadanie 6.18
47Zadanie 6.19
48Zadanie 6.20
48Zadanie 7.3
48Zadanie 7.5
49Zadanie 7.6
50Zadanie 7.7
50Zadanie 8.2
52Zadanie 8.4
53Zadanie 8.9
53Zadanie 8.10
53Zadanie 8.11
53Zadanie 8.14
54Zadanie 8.16
54Zadanie 8.18
54Zadanie 8.22*
55Zadanie 9.7
58Zadanie 10.6
62Zadanie 10.10
62Zadanie 10.11
62