Lorentz-erő –
mágneses eltérítés – impulzusszűrő 
Lorentz-erő –
mágneses eltérítés – impulzusszűrő
The original
applet (© W. Bauer, 1998) can be
found among the pages of LON-CAPA.
Used by permission, courtesy of Wolfgang Bauer.
Magyarítás: Nagy Sándor ( Németh László informatikus szíves közreműködésével).
Egy pozitív/semleges/negatív q töltésű részecske, a fekete forrásból kiindulva és a képernyő síkjában v sebességgel mozogva, bejut egy B mágneses indukciójú homogén mágneses térbe (szürke zóna), melyben eltérülhet az eredeti irányától. A mágneses tér iránya (B) mindig merőleges a képernyő síkjára, ti. vagy felénk irányul vagy ellentétesen. Amit itt látunk, az a Lorentz-erő mikroszkopikus megnyilvánulása abban az értelemben, hogy az erő a részecskenyalábot alkotó egyforma sebességű, tömegű és töltésű részecskékre külön-külön hat, de mivel a hatás ugyanakkora, a nyaláb egységesen "viselkedik".
A szimuláció nagyon tanulságos a ciklotron és a mágneses spektrométer (béta-spektrométer) megértése szempontjából, mert megmutatja, hogyan változik a részecske R pályasugara, ha változtatjuk a sebességét vagy ha a mágneses tér erejét módosítjuk. Figyeljük meg, hogy a különböző töltésű részecskék éppen ellentétes irányban térülnek el ugyanabban a térben. Ha azt akarjuk, hogy ugyanarra térüljenek el, akkor meg kell változtatni a tér irányát.
Sajnos, a szimulációban nem állítható a részecske tömege. Az adatok szerint a szerző protonnal számolhatott (mp = 1,67×10-27 kg). A nagyobb tömegű részecskék – tehetetlenségük folytán – arányosan nagyobb sugarú pályán mozognak, ha a sebességük egyforma. Mindent összevetve a pályasugár a p = mv impulzussal arányos. Ezért ezt az egyszerű berendezést impulzusszűrőnek is szokták mondani.
Érdemes megnézni ezt a Flash animációt is a gyűjteményemben 
, mely egy homogén mágneses térben mozgó töltött részecske dugóhúzószerű pályáját mutatja abban az esetben, amikor a részecske sebessége ferde szöget zár be a mágneses térrel. (Az animáció része egy ciklotronszimulációs oldalnak, melyen részletesebb magyarázatot találunk.)
A Lorentz-erő makroszkopikusan is megfigyelhető. Ha pl. egy vízszintes
fémhuzalt (fémes vezetőt) két ellentétes mágneses pólus közé függesztünk fel
úgy, hogy merőleges legyen a B mágneses indukcióra, majd a vezetőn
áramot bocsátunk át, akkor a mágneses tér Lorentz-erőt gyakorol a mozgó elektronokra.
Csakhogy az elektronokat "fogva tartja" a fémhuzal. Ezért a huzal
kénytelen az elektronokkal együtt elmozdulva engedni az erőnek. Az eredmény
szépen látszik az itt elérhető interaktív Java animáción is: 
.
Vissza Nagy Sándor honlapjára. Releváns |tIt| kínálat: Nukleáris Glosszárium, Asimov Téka
