ГИРОМАГНИ́ТНАЯ ЧАСТОТА́

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.