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超透镜聚焦示意图

2020.3.25

如果一个带电粒子进入匀强磁场时,其速度v的方向与磁感强度b的方向成任意角度θ,则可将v分解成平行于b和垂直于b的两个分量v∥和v⊥。因磁场的作用,垂直于b的速度分量v⊥虽不改变大小,却不断改变方向。在垂直于b的平面内作匀速圆周运动。平行于b的速度分量v∥不变,其运动是沿b方向的匀速直线运动。这两种运动的合成,为螺旋线运动。此带电粒子作螺旋运动时,螺旋线的半径(即电子在磁场中作圆运动的回旋半径)为:

r=mv⊥/qb=mvsinθ/(qb)

粒子每转一周前进的距离称为螺距,用符号表示,则:

h=v∥t=2πmvcosθ/(qb)

上式中的t是粒子转过一周所需的时间,称为回转周期。

在匀强磁场中某点a处有一束带电粒子,当带电粒子的速度v与b的夹角很小、各粒子速率v大致相同时,这些粒子具有相同的螺距。经一个回转周期后,他们各自经过不同的螺距轨道重新会聚到a'点。发散粒子依靠磁场作用会聚于一点的现......

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