Дано:
Напряженность магнитного поля, H = 10 кА/м = 10 A/m
Найти:
Период вращения электрона.
Решение:
Период вращения электрона в однородном магнитном поле определяется временем, за которое он обходит один оборот окружности.
Период T связан с частотой вращения f следующим образом:
T = 1 / f
Для электрона, движущегося по окружности в магнитном поле, действует сила Лоренца, которая обеспечивает центростремительное движение:
F = q * v * B
где F - сила Лоренца, q - заряд электрона, v - скорость электрона, B - напряженность магнитного поля
Также сила Лоренца может быть выражена как:
F = m * v^2 / r
где m - масса электрона, r - радиус окружности
Приравниваем два выражения для силы:
q * v * B = m * v^2 / r
Отсюда находим скорость электрона:
v = q * B * r / m
Для периода вращения используем условие, что за один оборот окружности электрон проходит расстояние 2πr со скоростью v:
T = 2πr / v = 2πr * m / (q * B * r) = 2πm / (q * B)
Подставляем известные значения и рассчитываем период:
T = 2π * 9.11 * 10^(-31) кг / (1.6 * 10^(-19) Кл * 10 A/m)
T ≈ 3.62 * 10^(-7) с
Ответ:
Период вращения электрона составляет примерно 3.62 * 10^(-7) с.