1.3 带电粒子在匀强磁场中的运动 课件-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

带电粒子在磁场中运动的应用 、质谱仪 1、质谱仪：精密测量带电粒子质量和分析同位素（测荷质比）的仪器 2、发明者：阿斯顿 弗朗西斯·阿斯顿1877年9月1日出生于英国伯明翰。 1894年，他在梅森学院（后并入伯明翰大学）开始大学生活，师从约翰·亨利·波因 廷学习物理，师从弗兰克兰和成廉·蒂尔登学习化学。 1909年，阿斯顿成为伯明翰大学讲师。一年后，受J·J·汤姆孙的邀请，转投剑桥大 学卡文迪许实验室。第一次世界大战爆发后，他的研究被迫中断，期间被征募为皇家空军 服务。 919年，他重回实脸室，继续对氖的同位素进行研究。很快，他成功研制了第一台质 谱仪，并相继制出性能更高的第二和第三部。借助这些具备电磁聚焦性能的质谱仪，他鉴 别出至少212种天然同位素。通过对大量同位素的研究，他阐述了“整数法则”，即：除了 氢以外的所有元素，其原子质量都是氢原子质量的整数倍。 粒子注入器 A 如 电场 腿相依月 7674737270 速度选择 二、回旋加速器 大型强子对撞器(Large Hadron Collider,LHC),是一座位于瑞士日内瓦近郊欧洲核子研究组织CERN的粒子加 速器与对撞机，作为国际高能物理学研究之用。 LHC已经建造完成，北京时间2008年9月10日下午15：30正式开始运作，成为世界上最大的粒子加速器设施 2010年3月19日，世界上最大的粒子加速器大型强子对撞机(LHC),这个预期的建造总额约为入十亿元美金的世 界最大型强子对撞机成功地打破了自身于2009年12月份创造的纪录，成为全世界能量最强的对撞机。 2015年4月5日，经过约两年的停机维护和升级后，欧洲大型强子对撞机重新启动，正式开启第二阶段运行。 二、回旋加速器 问题1、如何让带电粒子加速？ 二、回旋加速器 问题1、如何让带电粒子加速？ U 带电粒子初速度为0，将其加速到V需要多大的电压？ 二、回旋加速器 问题1、如何让带电粒子加速？ 带电粒子初速度为0，将其加速到V需要多大的电压？ * 问题2、高压会产生哪些问题？如何解决？ 二、回旋加速器 问题1、如何让带电粒子加速？ -U 带电粒子初速度为0，将其加速到V需要多大的电压？ 问题2、高压会产生哪些问题？如何解决？ 容易使周围的空气电离变成导体，击穿电极板。 分级加速一一 直线加速器 优点：各级电压独立，低压分级加速。 缺点：级数太多，占用空间太大。 AG国家附器实验室在手美国西海岸日金湾区南部 的门洛帕克，5地约426英每，戒立手1962年，原名“当担 Injector 8直线+速器中心(Stanford Linear Accelerator Center) ”,2008年0月改名为SAC国家地速器实验室 Linac SLA0表备头国条源部，非体由形坦福大学 e-Beam Transport Undulator Office Building Near Experimental Hall X-ray Transport Far Experimental Hall 二、回旋加速器 问题3、如何解决直线加速器占用空间大的缺点？ 利用磁场让粒子做圆周运动。 × 5w