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课件网) 质谱仪与回旋加速器 年 级：高二 学 科：物理（人教版） 知识回顾 微观带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的圆半径和周期，与粒子运动的速度、磁场的磁感应强度有什么关系呢？ 知识回顾 由： 得： 再由： 微观带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的圆半径和周期，与粒子运动的速度、磁场的磁感应强度有什么关系呢？ 科学探究 在科学研究和工业生产中，常常需要将一束带等量电荷的粒子分开，以便知道其中所含物质的成分。 科学探究 设计实验方案：如何分离不同比荷的带电粒子？ U0 L y U d m , q （1）先加速 （2）再偏转 （1）先加速 U0 L y U d m , q 由： 得： （2）再偏转 （1）先加速 U0 L y U d m , q 由： 得： （2）再偏转 由水平： 由竖直： 得： 电场加速 由： 得： U0 B m , q U0 B m , q 电场加速 由： 得： 磁场偏转 由： 得： 得： 质谱仪 弗朗西斯 阿斯顿 让某种中性气体分子在电离室A内被电离成离子，大量的电荷量相同，质量不同的同位素，经同一电场U加速后，经S3孔进入匀强磁场，由于其圆周运动的轨道半径不同，就会打在照相底片D的不同位置，出现一系列的谱线。 质谱仪 科学探究 在粒子物理学的研究中，经常需要高能粒子做为“炮弹”去轰击未知原子，以便“打开”其内部结构。那如何才能获得需要的高能粒子呢？ 能不能设计一种能实现多次加速，又减少占地空间的加速器呢？ U m , q B 回旋加速器 世界上第一台回旋加速器（劳伦斯） 回旋加速器 讨论1：视频中，为了保证带电粒子每次到达D形盒缝隙间都能被加速，那D形盒缝隙的电场方向应该是恒定的还是变化的呢？ 1. 变化电场 回旋加速器 回旋加速器 讨论2：你认为这个电场变化的周期是恒定的吗？你分析的依据是什么呢？ 回旋加速器 1. 变化电场 1. 变化电场 2.条件： 回旋加速器 1. 变化电场 2.条件： 回旋加速器 在我们讨论带电粒子的回旋时间时，忽略了粒子在缝间的加速时间，为什么可以做这种忽略呢？ 1. 变化电场 2.条件： 回旋加速器 回旋加速器加速不同比荷的带电粒子，是否需要调整变化电场的周期 回旋加速器 讨论3：某种带电粒子在回旋加速器中被不停的持续加速后，带电粒子的能量能无限增大吗？这个最大能量跟加速电压有关吗？ 1. 变化电场 2.条件： 回旋加速器 1. 变化电场 2.条件： 回旋加速器 1. 变化电场 2.条件： 3. 粒子能量 回旋加速器 科学态度和责任 超导回旋加速器 这是我国最近自主研发成功的超导回旋加速器，质子束能量首次达到231MeV。用于恶性肿瘤、心脑血管等重大疾病的诊断和治疗。 美国费米实验室 目前世界上能量最高的超级粒子同步回旋加速器，直径达2公里左右，能量可达500GeV。 科学态度和责任 电场对带电粒子的作用 磁场对带电粒子的作用 小 结 小 结 一. 质谱仪 二. 回旋加速器 由： 得： 1.条件： 2.粒子能量： 同学们，再见！ ... ...
