ГИРОМАГНИ́ТНАЯ ЧАСТОТА́
-
Рубрика: Физика
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
Книжная версия:
Электронная версия:
ГИРОМАГНИ́ТНАЯ ЧАСТОТА́ (циклотронная частота), частота вращения ω_с свободной заряженной частицы в постоянном однородном магнитном поле напряжённостью \boldsymbol H. Частица движется по цилиндрич. винтовой линии, смещаясь равномерно-поступательно вдоль магнитного поля с продольной скоростью v_‖=(\boldsymbol{vH})/H и вращаясь по окружности радиуса r=v_⊥cm/qH (q и m – заряд и масса частицы, c – скорость света) с поперечной скоростью v_⊥=∣[\boldsymbol{vH}]∣/H в плоскости, перпендикулярной магнитному полю. Вращение частицы происходит под действием Лоренца силы с частотой ω_с=qH/mc. Частота вращения релятивистской частицы меньше: ω_{с\, \mathrm {rel}}=ω_с(1-v_⊥^2/c^2)^{1/2}.
Г. ч. определяет разность энергий \Delta E между уровнями энергии частицы в магнитном поле: \Delta E=\hbar ω_с (\hbar – постоянная Планка). Вращаясь в магнитном поле, частица испускает магнитотормозное излучение на гармониках Г. ч., т. е. на кратных частотах ω_{с\,\mathrm {rad}}=Nω_с\, (N= 1, 2, …). Г. ч. играет существенную роль при распространении и генерации электромагнитных волн в плазме. В зависимости от величин магнитного поля Г. ч., напр., электронов меняется от нескольких герц в межзвёздной среде до 104 МГц в поле солнечного пятна; в земной ионосфере Г. ч. электронов порядка 1,4 МГц.