直螺线管电流的磁感线环形螺线管电流的躐感线
6 直螺线管电流的磁感线 环形螺线管电流的磁感线
二、带电粒子在磁场中的运动 ■洛仑兹力 F=qE+vxB 因为电礅学方程是洛仑兹协变的,所以洛仑 兹力满足力的相对论变换。 ■四个诺贝尔物理奖 回旋加速器(1939年) 电子显微镜(1986年) 量子霍尔效应(1985年) 分数量子霍尔效应(1998年)
7 回旋加速器（1939年） 电子显微镜（1986年） 量子霍尔效应（1985年） 分数量子霍尔效应（1998年） ◼四个诺贝尔物理奖： 二 、带电粒子在磁场中的运动 因为电磁学方程是洛仑兹协变的，所以洛仑 兹力满足力的相对论变换。 F qE qv B r r r r = + ◼洛仑兹力
1、回旋加速器( cyclotron) 带电粒子 电子回旋周期与速 度无关,所以带电粒Bx ×B 子每次经过缝隙(电 D形金属空腔 场区域)均被加速。 ~105V qvB=mye R R=my q Bf R 2R_2 qB
8 1、回旋加速器（cyclotron） q m v f R × B qB mv R= qB m v R T 2 2 = = R mv qvB 2 = 电子回旋周期与速 度无关，所以带电粒 子每次经过缝隙（电 场区域）均被加速。 ~ B B D形金属空腔 10 V 5 带电粒子
2、磁聚焦电子显微镜 带电粒子k d v=vcos(匀速运动 v=vsin(圆周运动螺旋线 螺距:d=Tv=qB nm 带电粒子每回旋一周所前进的距离与v无关
9 2、磁聚焦—电子显微镜 / / / / 2 v qB m d T v 螺距： = = v//= v cos （匀速运动） v⊥ = v sin （圆周运动） 螺旋线 带电粒子每回旋一周所前进的距离d与v⊥无关。 带电粒子
均匀磁场中螺距相同的电子被聚焦: 螺距:d=y,T=2nmy 实际中用得更多的是短线圈产生的非均匀磁 场的磁聚焦作用,这种线圈通常称为磁透镜, 它在电子显微镜中起了与光学仪器中的透镜类 似的作用
10 qB m v d v T / / / / 2 螺距： = = 均匀磁场中螺距相同的电子被聚焦： 实际中用得更多的是短线圈产生的非均匀磁 场的磁聚焦作用，这种线圈通常称为磁透镜， 它在电子显微镜中起了与光学仪器中的透镜类 似的作用