Frecuencia de ciclotrón

La frecuencia de ciclotrón (girofrecuencia, frecuencia giromagnética) es la frecuencia de revolución de una partícula cargada en un campo magnético constante en un plano perpendicular al vector . [una] $\mathbf {H}$ $\mathbf {H}$

Frecuencia de ciclotrón para un electrón libre

Para un electrón libre, la frecuencia del ciclotrón (también llamada frecuencia giromagnética en este caso) se encuentra a partir de la condición de que la fuerza de Lorentz sea igual a la fuerza centrífuga . Para un electrón no relativista, es igual a

\omega _{c}={\frac {eH}{mc))

(en el sistema CGS ), donde y son la carga y la masa del electrón; es la velocidad de la luz en el vacío.

mi

metro

C

Para una partícula relativista, la frecuencia del ciclotrón se vuelve más pequeña:

\omega _{c}^{rel}=\omega _{c}{\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}

, donde es la velocidad de la partícula.

v

Girando en un campo magnético, la partícula emite bremsstrahlung magnético en los armónicos de la frecuencia del ciclotrón.

Una partícula no relativista irradia principalmente a una frecuencia ; este fenómeno se denomina radiación de ciclotrón . En la teoría cuántica, la radiación de ciclotrón ocurre cuando un electrón pasa entre los niveles de Landau . [2] $\omega_{c}$

Frecuencia de ciclotrón para portadores de carga en un conductor

En un cuerpo sólido , el movimiento de un electrón se complica por la interacción con la red cristalina . Cuando un portador de carga se mueve en un campo magnético constante, su energía y la proyección del cuasi -momento en la dirección se conservan, de modo que en el espacio de momento el movimiento ocurre a lo largo de la curva de intersección de la superficie de Fermi con el plano = const . Si esta curva es cerrada, entonces el movimiento es periódico y ocurre a la frecuencia del ciclotrón: $\varepsilon$ $p_{H}$ ${\ matemáticas {p}}$ $\mathbf {H}$ $\varepsilon ({\boldsymbol {p}})=\varepsilon _{F}$ $p_{H}$

$\omega _{c}={\frac {eH}{m_{c}c))$ , donde es la masa del ciclotrón , es la carga del electrón, es el área de la sección de la superficie de Fermi por el plano , es la proyección del vector de onda del electrón sobre la dirección del campo magnético, es la energía de Fermi . [3] ${\displaystyle m_{c}={\frac {1}{2\pi }}{\frac {\parcial S}{\parcial \varepsilon _{F))))$ $mi$ ${\ estilo de visualización S (\ varepsilon, p_ {H})}$ ${p_{H}}=constante$ $p_{H}$ ${\ estilo de visualización \ varepsilon _ {F}}$

Enlaces

↑ Frecuencia del ciclotrón . Enciclopedia de Física e Ingeniería . (Ruso)
↑ A. P. Sukhorukov. FRECUENCIA HROMAGNETICA . Gran Enciclopedia Rusa . (Ruso)
↑ Lifshits I. M., Azbel M. Ya., Kaganov M. I. Teoría electrónica de los metales. M.: Nauka, 1971. - 416 p.

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