粒子加速器的工作原理是什么?加速器中的粒子能跑多快?
在华中科技大学的实验室内有一个D型盒,这个神秘且力量强大的D型盒就是粒子加速器,加速器中的粒子在经过一次又一次的加速之后再被打出去时有一个轨迹曲线,人们常常用此来分析物质的性质。那么粒子加速器的工作原理是什么?加速器中的粒子能跑多快?粒子加速器是经过一次又一次地给粒子加一个固定大小和方向的磁场,使粒子在运动时获得速度,不断加速。加速器中的粒子速度大小与加速器的大小有关,确切地说,与加注的磁场有关。
粒子的最初速度为零,在经过一次磁场加速时,粒子获得一个速度V1,这个磁场产生的洛伦兹力使粒子做曲线运动,当回到磁场时,再获得一个相同大小和方向的力,粒子再次加速,速度为V2,如此循环,粒子就会获得越来越大的速度,这就是粒子加速器的原理。在粒子加速器中,粒子每次回到磁场的方向都相同,但是地点不同,因此每次都能获得同心圆一样的运动轨迹。
粒子加速器越大,粒子能获得的最终速度就越大,因为粒子加速器给粒子加注的磁场和力的次数更多,达到一定速度之后,粒子就会从加速器中飞出去。但是粒子获得的速度是有限的,而且远远小于光速,因为我们知道在狭义相对论中提到过,当粒子速度不断增大达到光速时,粒子质量会发生改变。
粒子加速器的工作原理就是为粒子不断增加力,从而增加速度,它所能获得的速度也与磁场有关,人们常常用粒子的最后落点来分析粒子的质量大小和其中的质子与电子组成,由此,我们可以分析这个粒子是何种元素或者同位素。
2021-12-27 广告
粒子加速器到底有没有危险?看完才知道是这么回事,网友:震撼
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