Ressonância ciclotrônica

Freqüência ciclotrônica de uma partícula carregada em movimento perpendicular em direção a um campo uniforme magnético B de magnitude e direção constantes

A ressonância ciclotrônica descreve a interação de forças externas com partículas carregadas passando por um campo magnético, assim, já se movendo em um caminho circular. Ela recebe esse nome por conta do cíclotron,[1] um acelerador de partículas inventado Ernest Lawrence que usa esta ressonância para adicionar energia cinética em partículas carregadas[2].

A freqüência ciclotrônica ou girofrequência  é a freqüência de uma partícula carregada em movimento perpendicular em direção a um campo magnético B uniforme, ou seja, com magnitude e direção constantes[3]. Desde que o movimento é sempre circular, a freqüência ciclotrônica é dada pela igualdade das força centrípeta[4] e da força magnética de Lorentz [5][6]

${\displaystyle {\frac {mv^{2}}{r}}=qBv}$

com a partícula de massa ${\displaystyle m}$, carga ${\displaystyle q}$, velocidade ${\displaystyle v}$, e o caminho radial circular ${\displaystyle r}$, também chamado raio de rotação.

Pela substituição para a frequência de circulação ${\displaystyle f={\frac {v}{2\pi r}}}$, que define a frequência do ciclotron, isto leva a

${\displaystyle f={\frac {qB}{2\pi m}}}$,

ou a frequência angular

${\displaystyle \omega =2\pi f={\frac {qB}{m}}}$.

Ver também

• Ressonância ciclotrônica de íons
• Cíclotron
• Raio de Larmor

Referências

1. "Physics", por M. Alonso & E. Finn, Addison Wesley 1996.
2. ciclotron utilizado como o primeiro estágio em alguns dos grandes aceleradores de partículas de múltiplos estágios.
3. Francis F. Chen - Introduction to Plasma Physics and Controlled Fusion, Vol. 1: Plasma Physics, 2nd ed. publicado por Plenum Press em Nova York (1984) isbn=0-306-41332-9
4. ${\displaystyle {\vec {F}}={m}{|{\vec {v}}|^{2} \over {r}}{\hat {r}}}$
5. ${\displaystyle \mathbf {F} =q(\mathbf {E} +\mathbf {v} \times \mathbf {B} )}$
6. USANDO UM WEBSITE PARA EXPLICAR A ESPECTROMETRIA DE RESSONÂNCIA CICLOTRÔNICA DE ÍONS POR TRANSFORMADA DE FOURIER Arquivado em 10 de janeiro de 2010, no Wayback Machine. Publicado em Quím. Nova vol.24 no.3 São Paulo em maio-junho de 2001 por Luciano Aparecido Xavier, Marcelo Sena, Roberto Slepetys Ferreira, Harrald Victor Linnert e Jair João Menegon

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