高二物理(回旋加速器)ppt课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
9
劳伦斯（1901－1958）：美国物理学家
10
二、回旋加速器 结构：两个 D 形金属扁盒，在其上加有 磁场和交变的电场。将一粒子置于两个 D形盒的缝隙处。
11
12
加速条件：
交变电压的周期和粒子做圆周运 动的周期相等。
T 2m
qB
1.每一个周期加速两次. 2.电场加速过程中,时间极短,可忽略
17
目前世界上最大的回旋加速器在美国费
米加速实验室，环形管道的半径为2公里。产 生的高能粒子能量为5000亿电子伏特。 18
狭义相对论
当可与光速比较时: m m0
1
c
2 2
粒子回旋周期:
T 2m 2m0
qB
qB
1
c
2 2
19
北京正负电子对撞机是世界八大高能加速器中
心之一.1988年10月16日，两束正负电子在北京西
13
讨论：加速粒子的最终能量由哪 些因素决定 ？
14
若D形盒半径为R，磁感应强度B.
•粒子最终速度：
m
qBR m
•所获动能为：
EK
1 2
mm2
qBR 2 2m
•提高加速粒子最后的能量的方法：
增大磁感应强度B
增大加速器的半径R 15
直径为10.2cm的第一台回旋加速器。
16
Байду номын сангаас
近几十年，加速器的能量每 10年提高一个量级，加速器的尺 寸由数米增加到数十公里。
第十五章 磁场
第六节
带电粒子在匀强磁场中的运动
1
2
使带电粒子不断地加速以获得很 大能量的一种装置叫做加速器。
3
1、直线加速器
q
qU EK
U
由于电压的限制，所以一次加速后 粒子获得的能量较小，如何获得较大的 能量呢？
4
q(U1 U2 Un ) EK
5
直线加速器
+A 1 2
U~
+
U/v
Um 0 T
—Um
直线加速器有多个加速
电场,从而能使带电粒子获得 更大的能量.
靶
3
4
思考: 带电粒 子穿越第n个圆筒 时的动能为多大?
2T
E k = nqUm
6
直线加速器
7
北京正负电子对撞机改造后的直线加速8器
直线加速器可使粒子获得足够大的 能量．但它占地太长，能否既让带电 粒子多次加速，获得较高能量，又尽 可能减少占地长度呢？
【思考与讨论】:名师P88 22
钓鱼 精神病院里有一病人成天坐在一空鱼缸旁 拿着钓杆钓鱼，医生习己为常。
一天，医生心情不错，路过时问：“今天 钓到了几条？”
病人白了他一眼：“笨蛋！没看到这是空 鱼缸吗？”
23
郊一个羽毛球拍状的巨型机器里成功对撞，揭开了
我国高能物理研究的新篇章。
20
费米梦想的加速器
• 诺贝尔物理奖获得者费 米曾在1954年提出环绕地 球建一台加速器的设想， 称为费米的梦。其能量可 达数千TeV（十亿）
• 有人建议沿我们的万里 长城建一台加速器，其能 量可达134TeV，这些都是 梦，要建造更高能量的加 速器，必须在新技术、新 原理方面进行探索。 21
劳伦斯（1901－1958）：美国物理学家
10
二、回旋加速器 结构：两个 D 形金属扁盒，在其上加有 磁场和交变的电场。将一粒子置于两个 D形盒的缝隙处。
11
12
加速条件：
交变电压的周期和粒子做圆周运 动的周期相等。
T 2m
qB
1.每一个周期加速两次. 2.电场加速过程中,时间极短,可忽略
17
目前世界上最大的回旋加速器在美国费
米加速实验室，环形管道的半径为2公里。产 生的高能粒子能量为5000亿电子伏特。 18
狭义相对论
当可与光速比较时: m m0
1
c
2 2
粒子回旋周期:
T 2m 2m0
qB
qB
1
c
2 2
19
北京正负电子对撞机是世界八大高能加速器中
心之一.1988年10月16日，两束正负电子在北京西
13
讨论：加速粒子的最终能量由哪 些因素决定 ？
14
若D形盒半径为R，磁感应强度B.
•粒子最终速度：
m
qBR m
•所获动能为：
EK
1 2
mm2
qBR 2 2m
•提高加速粒子最后的能量的方法：
增大磁感应强度B
增大加速器的半径R 15
直径为10.2cm的第一台回旋加速器。
16
Байду номын сангаас
近几十年，加速器的能量每 10年提高一个量级，加速器的尺 寸由数米增加到数十公里。
第十五章 磁场
第六节
带电粒子在匀强磁场中的运动
1
2
使带电粒子不断地加速以获得很 大能量的一种装置叫做加速器。
3
1、直线加速器
q
qU EK
U
由于电压的限制，所以一次加速后 粒子获得的能量较小，如何获得较大的 能量呢？
4
q(U1 U2 Un ) EK
5
直线加速器
+A 1 2
U~
+
U/v
Um 0 T
—Um
直线加速器有多个加速
电场,从而能使带电粒子获得 更大的能量.
靶
3
4
思考: 带电粒 子穿越第n个圆筒 时的动能为多大?
2T
E k = nqUm
6
直线加速器
7
北京正负电子对撞机改造后的直线加速8器
直线加速器可使粒子获得足够大的 能量．但它占地太长，能否既让带电 粒子多次加速，获得较高能量，又尽 可能减少占地长度呢？
【思考与讨论】:名师P88 22
钓鱼 精神病院里有一病人成天坐在一空鱼缸旁 拿着钓杆钓鱼，医生习己为常。
一天，医生心情不错，路过时问：“今天 钓到了几条？”
病人白了他一眼：“笨蛋！没看到这是空 鱼缸吗？”
23
郊一个羽毛球拍状的巨型机器里成功对撞，揭开了
我国高能物理研究的新篇章。
20
费米梦想的加速器
• 诺贝尔物理奖获得者费 米曾在1954年提出环绕地 球建一台加速器的设想， 称为费米的梦。其能量可 达数千TeV（十亿）
• 有人建议沿我们的万里 长城建一台加速器，其能 量可达134TeV，这些都是 梦，要建造更高能量的加 速器，必须在新技术、新 原理方面进行探索。 21