Движение электрона по окружности в магнитном поле: как определить период?

Магнитное поле и движение электрона

Магнитное поле играет важную роль во многих процессах, связанных с движением заряженных частиц, таких как электроны. Когда электрон движется в магнитном поле, на него действует сила Лоренца, направленная перпендикулярно к его скорости и линиям магнитного поля.

Движение электрона по окружности

Если электрон движется в перпендикулярном магнитному полю, то на него будет действовать сила, направленная к центру окружности. Это приводит к тому, что электрон будет двигаться по окружности с постоянной угловой скоростью.

Формула для определения периода

Чтобы определить период движения электрона по окружности в однородном магнитном поле, можно воспользоваться следующей формулой:

Формула:

Период (T) = 2πm / qB,

где m — масса электрона, q — его заряд, B — индукция магнитного поля.

Пример расчета

Допустим, у нас есть электрон с массой 9.11*10^-31 кг и зарядом 1.6*10^-19 Кл, который движется в магнитном поле с индукцией 12 мТл. Подставим значения в формулу:

Т = 2π * 9.11*10^-31 / 1.6*10^-19 * 12 * 10^-3,

Т = 2π * 9.11 / 1.6 * 12 * 10^-3,

Т ≈ 1.4 * 10^-11 с.

Вывод

Таким образом, зная массу и заряд электрона, а также индукцию магнитного поля, можно определить период его движения по окружности. Это позволяет более глубоко понять и изучить процессы, происходящие с заряженными частицами в магнитных полях.