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El ciclotrón

Frecuencia de un ciclotrón

Es muy sencillo demostrar que el periodo del movimiento circular de una carga en el seno de un campo magnético no depende del radio de la trayectoria. Para ello seguimos los siguientes pasos

  • La velocidad v de la partícula puede expresarse en función del periodo T de su movimiento circular por la expresión v = 2pr/T
  • Podemos deducir otra expresión de v teniendo en cuenta que la fuerza magnética que actúa sobre la carga F=qvB es la fuerza centrípeta F = mv2/r del movimiento circular que describe. Obtenemos que v = rqB/m
  • Igualando ambas expresiones de la velocidad podemos despejar el periodo T = 2pm/qB. No aparece dependencia con el radio

Este resultado es importanteal constituir la base de funcionamiento de los ciclotrones. Prueba a ajustar el semiperiodo del ciclotrón para que la partícula considerada vaya cada vez más deprisa

Instrucciones para el manejo del programa

  • Seleccionar el tipo de ion a acelerar en la caja combinada
  • Introducir las cantidades requeridas en los controles de edición.
  • Pulsar el botón Empieza, para que el ion empiece a moverse.
  • Pulsar en el botón Pausa, si queremos parar dicho movimiento, por ejemplo para medir el tiempo que tarda el ion en describir una semicircunferencia.
  • Pulsar en el mismo botón titulado ahora Continua, para que seguir el movimiento normal.
  • Pulsar varias veces en el botón titulado Paso, para mover el ion un pequeño intervalo de tiempo cada vez. Por ejemplo, para acercarnos a la región entre las D's. Pulsar en el botón Continua para proseguir el movimiento normal.

CiclotronApplet1 aparecerá en un explorador compatible con JDK 1.1.

La unidad de carga es el valor absoluto de la carga del electrón e=1.6·10-19 C

La unidad de masa es uma=1.66EXP-27 Kg

1 Tesla = 10000 Gaus

Applet: © Angel Franco

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