انت هنا الان : شبكة جامعة بابل > موقع الكلية > نظام التعليم الالكتروني > مشاهدة المحاضرة
الكلية كلية العلوم للبنات
القسم قسم فيزياء الليزر
المرحلة 4
أستاذ المادة محمد جواد جادر النعيمي
12/04/2018 11:19:20
Motion of Charged Particle in Fields Plasma are complicated because motions of electrons and ions are determined by the electric and magnetic fields but also change the fields by the currents they carry. For now we shall ignore the second part of the problem and assume that fields are prescribed. Even so, calculating the motions of a charged particle can be quite hard. Equation of motion: m dv dt qE v B v: velocity, q: charge, E: Electric Field, B: magnetic field qE v B: Lorentz Force Have to solve this differential equation, to get position (r) and velocity (vr) given E(r,t), B(r,t). Approach: start simple, gradually generalize. 1. Uniform B field, E 0 m v qv B Qualitatively in the plane perpendicular to B: Acceleration is perpendicular to v so particle moves in a circle whose radius rL is such as to satisfy mrL2 m v 2 rL |q|vB : angular (velocity) frequency 1st equality shows 2 v 2 rL 2 (rL v ) Hence second gives m v
2 |q|vB 1 i.e. |q|B m Particle moves in a circular orbit with angular velocity (“Cyclotron frequency”) and radius rL (“Larmor Radius”, “Gyro Radius”). Some Vector Algebra: Particle Energy is constant. Proof : take v Eq of motion then mv v d dt 12 mv2 qv v B 0 Parallel and perpendicular motions separate. v// const. because accelerate is perpendicular to B. Perpendicular Dynamics: Take B in z direction and write components mv x qvyB, mv y qvxB Hence v x qB m v y qB m 2vx 2vx Solution: vx v cost (choose zero of time) Substitute back: vy m qB v x |q| q v sint Integrate: x x0 v sint, y y0 q |q| v cost This is the equation of a circle with center r0 x0, y0 and radius rL v : Gyro Radius Direction of motion is as indicated opposite for opposite sign of charge: Ions rotate anticlockwise Electrons clockwise about the magnetic field. 2 The
المادة المعروضة اعلاه هي مدخل الى المحاضرة المرفوعة بواسطة استاذ(ة) المادة . وقد تبدو لك غير متكاملة . حيث يضع استاذ المادة في بعض الاحيان فقط الجزء الاول من المحاضرة من اجل الاطلاع على ما ستقوم بتحميله لاحقا . في نظام التعليم الالكتروني نوفر هذه الخدمة لكي نبقيك على اطلاع حول محتوى الملف الذي ستقوم بتحميله .
الرجوع الى لوحة التحكم
|