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1、棠湖中學(xué) 王若彬,回旋加速器,直線加速器,問題1：通過n級(jí)加速的帶電粒子（m,q）具有多大的能量？速度又等于多大？(粒子進(jìn)入第一級(jí)極板的初速度忽略不計(jì)) 問題2:直線加速器有哪些優(yōu)點(diǎn)？又有哪些缺點(diǎn)？,,,,斯坦福直線加速器中心鳥瞰圖 2英里長的直線加速器速調(diào)管大廳,,回旋加速器,1.構(gòu)造： D形盒、 強(qiáng)電磁鐵、 交變電源、 粒子源、 引出裝置等組成.,,演 示,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,A,A,B,B,A1,A1,B1,B1,,,,,,,2討論完成帶電粒子在加速器中的運(yùn)動(dòng)情況 粒子從離子源發(fā)出，在縫隙中第一次被加速，以速率v1進(jìn)入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)作用下
2、做半徑為R1= 的圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過 回到縫隙，如果此時(shí)縫隙中的電場(chǎng)恰好方向，粒子通過縫隙時(shí)又被加速，以較大的速度進(jìn)入磁場(chǎng)做半徑為R2= 的圓周運(yùn)動(dòng)，且半徑比之前 ，以此類推，當(dāng)粒子圓周運(yùn)動(dòng)半徑等于 時(shí)，速度加到最大，便通過特殊裝置引出，完成加速。,,演 示,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,A,A,B,B,A1,A1,B1,B1,,,,,,,3 原理總結(jié)： 加速， 偏轉(zhuǎn),,電場(chǎng),磁場(chǎng),想一想,,問題1：帶電粒子在D形盒內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期隨半徑的增大是否發(fā)生變化？為什么？,由公式可知，周期T和半徑R及速度v無關(guān)，故周期不會(huì)發(fā)生變化。,,問題2：為了保證每次帶電粒子
3、經(jīng)過狹縫時(shí)均被加速，使之能量不斷提高，所加交變電壓的周期應(yīng)該滿足什么樣的條件？,,,因?yàn)閹щ娏Ｗ釉诖艌?chǎng)中每運(yùn)動(dòng)半周加速一次,加在兩D形盒間的電壓要與帶電粒子的運(yùn)動(dòng)同步,所以高頻交流電源的周期與帶電粒子圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等.,,問題3：粒子所能獲得的最大速度與什么因素有關(guān)？獲得的最大能量與什么因素有關(guān)？,,,典例剖析： 例1（2008廣東物理卷第4題）1930年勞倫斯制成了世界 上第一臺(tái)回旋加速器，其原理如圖1所示，這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說法正確的是 （ ） A離子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器 B離子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器 C離子從磁場(chǎng)中獲得能量 D離子從電場(chǎng)中獲得能量,,AD,,例2：如圖所示為回旋加旋速器的示意圖，已知D形盒的半徑為R，中心上半面出口處O放有質(zhì)量為m, 帶電量為q的正離子源，若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，求： (1)加在D形盒間的高頻電源的頻率； (2)離子加速后的最大能量,,,課堂小結(jié)： 請(qǐng)同學(xué)們回顧本堂課，看看自己有什么收獲。 課后思考：帶電粒子在回旋加速器中的總運(yùn)動(dòng)時(shí)間是否可以求出？如果可以，如何求？,,,,,謝謝大家?。?！,
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