Pohyb nabité částice v elektromagnetickém poli
Elektřina a magnetismus ⇒ Elektrické a magnetické pole ⇒ Částice s nábojem v elektromagnetickém poli
Teorie:
Pohybuje-li se částice současně v elektrickém i magnetickém poli, působí na ni Lorentzova síla daná vztahem
L = q)
1) Je- li 
= 
, je síla
L = q)
kolmá na vektor rychlosti i na vektor magnetické indukce 
.
Příklad 1 (popis obrázku najdete v části Ovládání apletu)
- a) Je- li počáteční rychlost kolmá na magnetické pole , pohybuje se částice po
kružnici, a to s hybností
,
kde 
je
polohový vektor o velikosti poloměru kružnicové trajektorie částice, který má počátek ve středu dané kružnice.
- b) Perioda pohybu nezávisí na rychlosti. Úhlová frekvence, známá jako frekvence
cyklotronu, je
.
- c) Zkuste zadat větší hodnotou tzv. měrného náboje q/m, který je specifický pro každou částici (zkuste q/m = 0,1), částice se bude pohybovat ve směru
pole .
2) Je-li součin x nenulový, bude částice, která byla původně v klidu, unášena
do tohoto směru (směru daného vektorovým součinem) tzv.
driftovou rychlostí 
drift.
Příklad 2 (popis obrázku najdete v části Ovládání apletu)
Příklad 3 (popis obrázku najdete v části Ovládání apletu)
Ovládání apletu:
Tento aplet se snaží ukázat pohyb nabité částice v neměnném (stacionárním) elektromagnetickém poli.
Nastavení počáteční rychlosti - kliknete-li levým tlačítkem myši do okna s apletem a posouváte-li myší, měníte počáteční rychlost.
Změny rychlosti závisí na místě, kde stisknete tlačítko myši. Vyzkoušejte si, jak můžete měnit volbu roviny.
(rovina X-Y, Y-Z nebo Z-X, sledujte barvy os,
které se postupně mění).
Vektor počáteční rychlosti se zobrazí jako červená orientovaná úsečka, která není označena.
Počáteční rychlost jde nastavit jen na samém začátku, v průběhu animace už ji změnit nelze.
Změna velikosti a směru vektoru - klikněte levým tlačítkem myši v blízkosti vrcholu červené orientované úsečky a posouvejte myší.
Změny vektoru závisí na místě, kde stisknete tlačítko myši. Vyzkoušejte si, jak můžete měnit volbu roviny.
(rovina X-Y, Y-Z nebo Z-X , sledujte barvy os,
které se postupně mění).
Nastavení parametrů elektrického a magnetického pole - zadáním hodnot do textových polí a potvrzením klávesou Enter změníte parametry obou polí.
Nastavení polohy souřadného systému - polohu systému lze nastavit jen na začátku.
Posunutí: klikněte levým tlačítkem myši do počátku soustavy a posouvejte myší do Vámi požadované polohy.
Otočení: klikněte pravým tlačítkem myši do okna s apletem a posouvvejte myší, dokud se souřadný systém nenatočí do Vámi zvolené polohy.
Spuštění animace - kliknutím na tlačítko Start spustíte animaci.
Částice (označena tyrkysovou tečkou) se začíná pohybovat z počátku souřadnicového systému.
Červená orientovaná úsečka vycházející z tyrkysového bodu představuje vektor rychlosti částice.
Modrá orientovaná úsečka vycházející z tyrkysového bodu představuje sílu, která působí na částici.
Modrá orientovaná úsečka vycházející z počátku ukazuje směr magnetické indukce (vždy ve směru osy Y).
Červená orientovaná úsečka vycházející z počátku ukazuje směr elektrického pole .
Černá orientovaná úsečka v rovině X-Z vycházející z počátku představuje vektor driftové rychlosti vd. (Driftová rychlost je rychlost, kterou se pohybují nositelé náboje.)
V levé části okna s apletem se zobrazuje poloha částice, počáteční rychlost částice a perioda pohybu.
Trajektorie částice je zobrazena zelenou barvou. Její projekce do roviny X-Z má barvu černou.
Pozastavení animace - kliknete-li levým tlačítkem myši, animace se pozastaví, opětovným kliknutí se spustí.
kliknete-li pravým tlačítkem myši, animace se pozastaví, spustí se uvolněním tlačítka myši.
Vynulování času - čas vynulujete kliknutím na tlačítko Obnovit, částice se vrátí do počátku soustavy.
Odkazy:
Odkaz na teorii elektromagnetického spektra:
http://www.sweb.cz/radek.jandora/f25.htm
Odkaz na jiný aplet:
http://www.aldebaran.cz/applets/pl_crosselmg/pinelmg.html
