高二物理(回旋加速器)

第十五章磁场第六节带电粒子在匀强磁场中的运动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。1、直线加速器由于电压的限制，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？KEqUqUKnEUUUq)(210Um—UmU/vT2TU~1234靶++直线加速器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.A思考:带电粒子穿越第n个圆筒时的动能为多大?mknqUE=直线加速器北京正负电子对撞机改造后的直线加速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？劳伦斯（1901－1958）：美国物理学家二、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。二、回旋加速器加速条件：交变电压的周期和粒子做圆周运动的周期相等。qBmT21.每一个周期加速两次.2.电场加速过程中,时间极短,可忽略讨论：加速粒子的最终能量由哪些因素决定？若D形盒半径为R，磁感应强度B.•粒子最终速度：mqBRm•所获动能为：mqBRmEmK22122•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直径为10.2cm的第一台回旋加速器。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。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。当可与光速比较时:2201cmm粒子回旋周期:qBmT22201B2cqm狭义相对论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。•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）费米梦想的加速器•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。【思考与讨论】:名师P88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？”