Zyklotron
Question
Solution
Short
Video
\(\LaTeX\)
No explanation / solution video to this exercise has yet been created.
Visit our YouTube-Channel to see solutions to other exercises.
Don't forget to subscribe to our channel, like the videos and leave comments!
Visit our YouTube-Channel to see solutions to other exercises.
Don't forget to subscribe to our channel, like the videos and leave comments!
Exercise:
Ein Zyklotron zur Beschleunigung von Protonen arbeite mit einem Magnetfeld von pq.T und habe einen Radius von pq.m. abcliste abc Gib die Zyklotronfrequenz an. abc Berechne die maximale Energie der Protonen beim Austritt aus dem Zyklotron. abc Wie ändern sich die Antworten wenn anstelle von Protonen Deuteronen betrachtet werden? Deuteronen haben die gleiche Ladung wie Protonen ihre Masse ist jedoch doppelt so gross. abcliste
Solution:
abcliste abc Die Zyklotronfrequenz berechnet sich über nu fraceBpi m labelnu_zyklotron fracnce pq.Tpi ncmp pq.eHz . abc Die kinetische Energie ist immer gegeben durch Ekin fracmv^ . labelEkin_Proton Das einzige was uns für die Berechnung fehlt ist die Geschwindigkeit. Die können wir aber aus r fracmvqB berechnen. Setzt man das in Gleichung refEkin_Proton ein so erhält man Ekin fracmleft fracqBrmright^ frac fracq^B^r^m labelEkin_zyklotron pq.J pqMeV . Hierbei wurde verwet dass pqJpq.eMeV sind. Diese Einheit verwet man in der Teilchenphysik häufig. abc Die Resultate aus a und b sind nur noch halb so gross weil beide umgekehrt proportional zur Masse sind wenn alle anderen Grössen konstant gehalten werden. Das sieht man sofort an Gleichung refnu_zyklotron und refEkin_zyklotron. abcliste
Ein Zyklotron zur Beschleunigung von Protonen arbeite mit einem Magnetfeld von pq.T und habe einen Radius von pq.m. abcliste abc Gib die Zyklotronfrequenz an. abc Berechne die maximale Energie der Protonen beim Austritt aus dem Zyklotron. abc Wie ändern sich die Antworten wenn anstelle von Protonen Deuteronen betrachtet werden? Deuteronen haben die gleiche Ladung wie Protonen ihre Masse ist jedoch doppelt so gross. abcliste
Solution:
abcliste abc Die Zyklotronfrequenz berechnet sich über nu fraceBpi m labelnu_zyklotron fracnce pq.Tpi ncmp pq.eHz . abc Die kinetische Energie ist immer gegeben durch Ekin fracmv^ . labelEkin_Proton Das einzige was uns für die Berechnung fehlt ist die Geschwindigkeit. Die können wir aber aus r fracmvqB berechnen. Setzt man das in Gleichung refEkin_Proton ein so erhält man Ekin fracmleft fracqBrmright^ frac fracq^B^r^m labelEkin_zyklotron pq.J pqMeV . Hierbei wurde verwet dass pqJpq.eMeV sind. Diese Einheit verwet man in der Teilchenphysik häufig. abc Die Resultate aus a und b sind nur noch halb so gross weil beide umgekehrt proportional zur Masse sind wenn alle anderen Grössen konstant gehalten werden. Das sieht man sofort an Gleichung refnu_zyklotron und refEkin_zyklotron. abcliste