人教版高二物理选择性必修第二册第一章课件14质谱仪-回旋加速器教学课件

1.4质谱仪回旋加速器1.4质谱仪回旋加速器1应用：同一磁场中不同带电粒子的迹径不同能否根据带电粒子的运动轨迹分辨初速度为零但比荷不同的粒子？质谱仪通过测出粒子圆周运动的半径，计算粒子的比荷或质量及分析同位素的仪器.应用：同一磁场中不同带电粒子的迹径不同能否根据带电2

例1：一个质量为m、电荷量为q的粒子，从容器下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为零，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上。（1）求粒子进入磁场时的速率。（2）求粒子在磁场中运动的轨道半径。例1：一个质量为m、电荷量为q的粒子，从3可见半径不同意味着比荷不同，意味着它们是不同的粒子可见半径不同意味着比荷不同，意味着它们是不同的粒子4

氘核和α粒子，从静止开始经相同电场加速后，垂直进入同一匀强磁场作圆周运动.则这两个粒子的(1)动能之比为多少?(2)轨道半径之比为多少?(3)周期之比为多少?巩固训练1:21:11:1氘核和α粒子，从静止开始经相同电场加5加速器问题1：用什么方法可以加速带电粒子?

利用加速电场可以加速带电粒子+U+++加速器问题1：用什么方法可以加速带电粒子?利用加速电场可以6问题2：要使一个带正电粒子获得更大的速度(能量)?

采用多个电场,使带电粒子多级加速

采用上图进行多级加速,真的可行吗?有什么问题?如何改进?问题2：要使一个带正电粒子获得更大的采用多个电场,使带电粒子7斯坦福大学的加速器

直线加速器占地太大，能不能让它小一点？斯坦福大学的加速器直线加速器占地太大，能不能让它小一点？81932年,美国物理学家劳仑斯发明了回旋加速器，从而使人类在获得具有较高能量的粒子方面迈进了一大步．为此，劳仑斯荣获了诺贝尔物理学奖．二、回旋加速器1932年,美国物理学家劳仑斯发明了回旋加速器，从而使人类在91、结构：①两个D形盒及两个大磁极②D形盒间的窄缝③高频交流电二、回旋加速器1、结构：102、原理交变电压：保证带电粒子每次经过窄缝时都被加速。用磁场控制轨道、用电场进行加速2、原理交变电压：保证带电粒子每次经过窄缝时都被加速11问题1：粒子被加速后，运动速率和运动半径都会增加，它的运动周期会增加吗?问题1：粒子被加速后，运动速率和运动半径都会增加，它的运动周12问题2：在回旋加速器中，如果两个D型盒不是分别接在高频交流电源的两极上，而是接在直流的两极上，那么带电粒子能否被加速？请在图中画出粒子的运动轨迹。

?问题2：在回旋加速器中，如果两个D型盒不是分别接在高频交流电13

问题3：要使粒子每次经过电场都被加速，应在电极上加一个

电压。交变交变电压的周期TE=粒子在磁场中运动的周期TB根据下图，说一说为使带电粒子不断得到加速，提供的电压应符合怎样的要求？问题3：要使粒子每次经过电场都被加速，应在电极上加一个14人教版高二物理选择性必修第二册第一章课件115

问题4：回旋加速器加速的带电粒子的最终能量由哪些因素决定?观点1：认为电场是用来加速的，磁场是用来回旋的，最终的能量应与磁场无关。应与电场有关，加速电压越高，粒子最终能量越高。对吗？观点2：运动半径最大Rm=mVm/qB,得Vm=qBRm/m

半径最大时，速度也应最大。带电粒子的运动最大半径等于D形盒的半径时，粒子的速度达到最大。对吗？问题4：回旋加速器加速的带电粒子的最终能量由哪些因素决定?16问题5：已知D形盒的直径为D，匀强磁场的磁感应强度为B，交变电压的电压为U，求：从出口射出时，粒子的速度v=?DV=？UB解：当粒子从D形盒出口飞出时，粒子的运动半径=D形盒的半径问题5：已知D形盒的直径为D，匀强磁场的磁感应强度为B，交变17问题6：已知D形盒的直径为D，匀强磁场的磁感应强度为B，交变电压的电压为U，求:(1)从出口射出时，粒子的动能Ek=?(2)要增大粒子的最大动能可采取哪些措施?DV=？UB问题6：已知D形盒的直径为D，匀强磁场的磁感应强度为B，交变18问题7：R越大，EK越大，是不是只要R不断增大，EK

就可以无限制增大呢?实际并非如此．例如：用这种经典的回旋加速器来加速粒子，最高能量只能达到20MeV．这是因为当粒子的速率大到接近光速时，按照相对论原理，粒子的质量将随速率增大而明显地增加，从而使粒子的回旋周期也随之变化，这就破坏了加速器的同步条件．问题7：实际并非如此．例如：用这种经典的回旋加速器来加速粒子192、交变电场的周期和粒子的运动周期T相同----保证粒子每次经过交变电场时都被加速1、粒子在匀强磁场中的运动周期不变

二、回旋加速器小结3、粒子加速的最大速度由盒的半径决定2、交变电场的周期和粒子的运动周期T相同----保证粒子每次20为了获得更高能量的带电粒子，人们又继续寻找新的途径．例如，设法使交变电源的变化周期始终与粒子的回旋周期保持一致，于是就出现了同步回旋加速器．除此之外，人们还设计制造出多种其它的新型加速器．目前世界上最大的加速器已能使质子达到10000亿eV(106MeV)以上的能量．为了获得更高能量的带电粒子，人们又继续寻找新的途径．例如，设21美国费米实验室加速器美国费米实验室加速器22人教版高二物理选择性必修第二册第一章课件123例1：关于回旋加速器中电场和磁场的作用的叙述，正确的是()A、电场和磁场都对带电粒子起加速作用B、电场和磁场是交替地对带电粒子做功的C、只有电场能对带电粒子起加速作用D、磁场的作用是使带电粒子在D形盒中做匀速圆周运动CD例1：关于回旋加速器中电场和磁场的作用的叙述，正确的是(24例2：质量为m、带电量为q的带电粒子在回旋加速器中央狭缝的正中间由静止释放，在电场加速后进入磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动，设电场的加速电压为U，则粒子第一次做匀速圆周运动的轨道半径R0=

，粒子在磁场中的周期T=

。交变电压的周期T=?例2：质量为m、带电量为q的带电粒子在回旋加速器中央狭缝的正25例3：一回旋加速器，可把质子加速到v，使它获得动能EK（1）能把α粒子加速到的速度为?（2）能把α粒子加速到的动能为?（3）加速α粒子的交变电场频率与加速质子的交变电场频率之比为?例3：一回旋加速器，可把质子加速到v，使它获得动能EK26本课小结：二、应用：1、质谱仪：研究同位素（测荷质比）的

装置由加速电场、偏转磁场等组成2、回旋加速器：使带电粒子获得高能量的装置由D形盒、高频交变电场等组成本课小结：二、应用：1、质谱仪：研究同位素（测荷质比）的27谢谢观赏！！！谢谢观赏！！！28当你的才华还撑不起你的野心时，你就该努力。心有猛虎，细嗅蔷薇。我TM竟然以为我竭尽全力了。能力是练出来的，潜能是逼出来的，习惯是养成的，我的成功是一步步走出来的。不要因为希望去坚持，要坚持的看到希望。最怕自己平庸碌碌还安慰自己平凡可贵。脚踏实地过好每一天，最简单的恰恰是最难的。拿梦想去拼，我怎么能输。只要学不死，就往死里学。我会努力站在万人中央成为别人的光。行为决定性格，性格决定命运。不曾扬帆，何以至远方。人生充满苦痛，我们有幸来过。如果骄傲没有被现实的大海冷冷拍下，又怎么会明白要多努力才能走到远方。所有的豪言都收起来，所有的呐喊都咽下去。十年后所有难过都是下酒菜。人生如逆旅，我亦是行人。驾驭命运的舵是奋斗，不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。失败时郁郁寡欢，这是懦夫的表现。所有偷过的懒都会变成打脸的巴掌。越努力，越幸运。每一个不起舞的早晨，都是对生命的辜负。死鱼随波逐流，活鱼逆流而上。墙高万丈，挡的只是不来的人，要来，千军万马也是挡不住的既然选择远方，就注定风雨兼程。漫漫长路，荆棘丛生，待我用双手踏平。不要忘记最初那颗不倒的心。胸有凌云志，无高不可攀。人的才华就如海绵的水，没有外力的挤压，它是绝对流不出来的。流出来后，海绵才能吸收新的源泉。感恩生命，感谢她给予我们一个聪明的大脑。思考疑难的问题，生命的意义；赞颂真善美，批判假恶丑。记住精彩的瞬间，激动的时刻，温馨的情景，甜蜜的镜头。感恩生命赋予我们特有的灵性。善待自己，幸福无比，善待别人，快乐无比，善待生命，健康无比。一切伟大的行动和思想，都有一个微不足道的开始。在你发怒的时候，要紧闭你的嘴，免得增加你的怒气。获致幸福的不二法门是珍视你所拥有的、遗忘你所没有的。骄傲是胜利下的蛋，孵出来的却是失败。没有一个朋友比得上健康，没有一个敌人比得上病魔，与其为病痛暗自流泪，不如运动健身为生命添彩。有什么别有病，没什么别没钱，缺什么也别缺健康，健康不是一切，但是没有健康就没有一切。什么都可以不好，心情不能不好；什么都可以缺乏，自信不能缺乏；什么都可以不要，快乐不能不要；什么都可以忘掉，健身不能忘掉。选对事业可以成就一生，选对朋友可以智能一生，选对环境可以快乐一生，选对伴侣可以幸福一生，选对生活方式可以健康一生。含泪播种的人一定能含笑收获一个有信念者所开发出的力量，大于个只有兴趣者。忍耐力较诸脑力，尤胜一筹。影响我们人生的绝不仅仅是环境，其实是心态在控制个人的行动和思想。同时，心态也决定了一个人的视野、事业和成就，甚至一生。每一发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。懒惰像生锈一样，比操劳更消耗身体。所有的胜利，与征服自己的胜利比起来，都是微不足道。所有的失败，与失去自己的失败比起来，更是微不足道挫折其实就是迈向成功所应缴的学费。在这个尘世上，虽然有不少寒冷，不少黑暗，但只要人与人之间多些信任，多些关爱，那么，就会增加许多阳光。一个能从别人的观念来看事情，能了解别人心灵活动的人，永远不必为自己的前途担心。当一个人先从自己的内心开始奋斗，他就是个有价值的人。没有人富有得可以不要别人的帮助，也没有人穷得不能在某方面给他人帮助。时间告诉你什么叫衰老，回忆告诉你什么叫幼稚。不要总在过去的回忆里缠绵，昨天的太阳，晒不干今天的衣裳。今天做别人不愿做的事，明天就能做别人做不到的事。到了一定年龄，便要学会寡言，每一句话都要有用，有重量。喜怒不形于色，大事淡然，有自己的底线。趁着年轻，不怕多吃一些苦。这些逆境与磨练，才会让你真正学会谦恭。不然，你那自以为是的聪明和藐视一切的优越感，迟早会毁了你。无论现在的你处于什么状态，是时候对自己说：不为模糊不清的未来担忧，只为清清楚楚的现在努力。世界上那些最容易的事情中，拖延时间最不费力。崇高的理想就像生长在高山上的鲜花。如果要搞下它，勤奋才能是攀登的绳索。行动是治愈恐惧的良药，而犹豫、拖延将不断滋养恐惧。海浪的品格，就是无数次被礁石击碎又无数闪地扑向礁石。人都是矛盾的，渴望被理解，又害怕被看穿。经过大海的一番磨砺，卵石才变得更加美丽光滑。生活可以是甜的，也可以是苦的，但不能是没味的。你可以胜利，也可以失败，但你不能屈服。越是看起来极简单的人，越是内心极丰盛的人。盆景秀木正因为被人溺爱，才破灭了成为栋梁之材的梦。树苗如果因为怕痛而拒绝修剪，那就永远不会成材。生活的激流已经涌现到万丈峭壁，只要再前进一步，就会变成壮丽的瀑布。生命很残酷，用悲伤让你了解什么叫幸福，用噪音教会你如何欣赏寂静，用弯路提醒你前方还有坦途。山涧的泉水经过一路曲折，才唱出一支美妙的歌通过云端的道路，只亲吻攀登者的足迹。敢于向黑暗宣战的人，心里必须充满光明。骄傲，是断了引线的风筝，稍纵即逝；自卑，是剪了双翼的飞鸟，难上青天。这两者都是成才的大向你的美好的希冀和追求撒开网吧，九百九十九次落空了，还有一千次呢。只有创造，才是真正的享受，只有拼搏，才是充实的生活。激流勇进者方能领略江河源头的奇观胜景忙于采集的蜜蜂，无暇在人前高谈阔论有一个人任何时候都不会背弃你，这个人就是你自己。谁不虚伪，谁不善变，谁都不是谁的谁。又何必把一些人，一些事看的那