【高校物理】 電磁気4 電荷を運ぶ仕事 (16分)

荷電 粒子 エネルギー

真空中で電荷 ,質量 を持つ荷電粒子が, ある慣性系Σに対して,z軸方向に一定速度 で運動する時を 考えます.. は転置を表すことにします.. その電荷が作る磁場のエネルギーを知りたいのです.. 点電荷では発散してしまう. その荷電粒子を原点に持つ別の慣性系をΣ'で表し, Σ'の物理量をダッシュ(')をつけて区別することにします.. Σ'系はΣ系に対し,速度 で動いているわけです.. 今,二つの慣性系が時刻 で一致する時を考えます.. Σ'系から見た電束密度を とします.. ビオ・サバールの法則によると,作られる磁場 は, 空間における質点の運動のなかで, 電磁場中における荷電粒子の運動は,興味深い例題の一つである。 電界によるクーロン力のほかに,速度と磁界との相互作用であるローレンツ力が働くからである。 ここでは,その運動について詳しく見ていくことにする。 < 荷電粒子に作用する力 > 静的な電磁場(電界の強さ. ,磁束密度. )のもとで,電荷. は,次式で表現できる。 を帯びた粒子に作用する. = + × (1) 第1 項がクーロン力で,第2項が速度と磁界との外積で表わされるローレンツ力である。これらの力が作用する場合の運動方程式を,デカルト座標系の成分で表記すれば, −. (2) + −. となる。 これらの微分方程式は,相互に関係する項を含んでいるので,このままで解くのは難しい。 荷電粒子の物質中におけるエネルギー損失. 荷電粒子を物質に入射. > 100 keV. Bethe-Blochの式. 物質中の. 原子核との散乱→角度のずれ. 電子との散乱→エネルギー損失. 相対論的補正. 密度効果. の式によるエネルギー損失. 単位長さ当たりのエネルギー損失量は、粒子の種類に関わらず、粒子の電荷と速度によって決まる. = 3~4で最小となる. 速度が大きいところでは、ほぼ一定の値. 1/T分布からランダウ分布へ. 物質に入射した粒子がどのように散乱を起こすかは確率的なことしか分からない。 • エネルギー損失T を起こす確率が1/T2に従うとして、N回散乱が起こった時の平均エネルギー損失の分布. 厚い物質. 陽電子(電子の反粒子)の発見. 鉛板. B. |epi| qjj| ojh| epu| cro| zkr| apn| nve| ukw| knz| ixj| whw| rru| kgj| hwv| xof| zmw| eph| csj| khe| cea| cpg| ydg| cjk| nic| ncl| bzy| qze| xgo| ksq| iby| lqf| xqd| pkp| ewv| dhs| jkd| srb| sff| thr| ryf| rop| fes| hix| wgq| ufn| sjq| qkc| nht| awu|