Из (5) следует, что

(7)

Уравнение (7) показывает, что движение электрона в скрещенных электрическом и магнитном полях состоит из поступательного движения со скоростью и вращения по окружности радиуса с угловой частотой . На рис.2 показано два частных случая этого движения: 1) и 2) .

Рис.2

Если то и электрон движется по прямой со скоростью

Если то и электрон движется по циклоиде со скоростью:

В соответствии с (2) при движении по прямой, электрическая и магнитная силы, действующие на электрон равны и направлены в противоположные стороны. При этом кинетическая и потенциальная энергии электрона не изменяются.

При движении по циклоиде электрическая сила остается постоянной, а магнитная изменяется от 0 при до при . Кинетическая и потенциальная энергии электрона при этом периодически переходят друг в друга (потенциальная энергия максимальна при , а кинетическая при ).

При движении электронов в постоянных скрещенных электрическом и магнитном полях механическая энергия электронов остается постоянной и энергообмен с полем не происходит.

В приборах типа М нашли широкое применение цилиндрические
электроды. Движение электронов в этом случае удобнее рассматривать в цилиндрической системе координат. Отметим, что и в этом случае движение электронов можно представить как сумму поступательного движения с переносной скоростью и вращения по
окружности радиуса с угловой циклотронной частотой , если иметь в виду, что поступательное движение происходит по окружности радиуса , где - радиус внутреннего цилиндрического электрода.

Траекториями движения электронов для рассмотренных выше частных случаев и , будут, соответственно, служить окружность и эпициклоида (траектория точки диска, катящегося по цилиндрической направляющей).


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: