为什么磁力垂直于运动
最近回答:05/25/2013
问:
相比,我的问题有点轻量级的一些其他人,但是我一直很好奇为什么电子将经历一个垂直的力的方向旅行,在一个磁场为什么那个方向?这种现象在粒子加速器中使用但我找不到答案。
-马特(16岁)
澳大利亚
-马特(16岁)
澳大利亚
答:
这是一个很深奥的问题。肤浅的答案很简单:洛伦兹(磁)力成正比v×B,在那里v粒子速度和吗B是磁场。由于向量叉积总是在直角向量的每个因素,力是垂直的v。给更解释的答案,我们必须谈谈为什么这个力的存在形式。我们已经开始与一些更深层次的原则。
这是参数通常是怎样制成的,如在电和磁珀塞尔的书。我们从狭义相对论,特别是Lorentz-Fitzgerald收缩效应。如果在运动相对于你,它沿着方向的收缩运动,而静止的尺寸根据某人的对象。
现在想到的一个电中性线,正电荷向右移动和消极的向左移动。这是一个简单的对称的方式描述一个电流、磁场的来源。看一个带正电的粒子一点的线,线框的静止。它认为没有强迫,因为线是中性的。如果是设置在任何方向垂直于线运动,它认为没有收缩的正面或负面的指控。如果有点线平行移动,说的对吗?负电荷行更简约的框架,因为它是向左移动,正电荷线收缩较小。所以我们的带电粒子看到一个更集中的负电荷。从它的角度来看,附近的电线是带负电荷的,它会经历一个净电场,加速向线。
切换回线的框架是静止的,我们必须解释为什么移动粒子加速向线,即使在这个框架没有电场。我们发明了一种不同的字段,只有原因移动加速的指控。我们称之为磁场。正如你所看到的在本例中,它会导致运动加速度成直角。这个性质是一般,不管磁场的来源的详细信息。
迈克·w·(没有检查,直到李回报率)
旧注。我把你的问题的量子线,因为你的不涉及量子。
(发表在05/25/2013)