Skrzyżowanie względem siebie pola elektrycznego i magnetycznego stosuje się w celu selekcji cząstek poruszających się z określoną prędkością (a co za tym idzie również określonym pędem lub/i energią).
Przyjmijmy, że w kierunku pionowym (kierunek osi ) mamy jednorodne pole magnetyczne o wektorze indukcji pola magnetycznego , natomiast w kierunku poziomym (kierunek osi ) mamy jednorodne pole elektryczne o wektorze natężenia pola elektrycznego . Na każdą cząstkę o ładunku i o wektorze prędkości będzie działać pole magnetyczne, jak i pole elektryczne.
Wówczas na taką cząstkę poruszającą się w polu elektrycznym, jak i magnetycznym działa wypadkowa siła, której wektor opisuje wzór:
Załóżmy, że interesują nas cząstki, które poruszają się z prędkością (o odpowiedniej wartości) w kierunku osi . Wówczas, zmieniając odpowiednio wartość pola magnetycznego (oraz zwrot linii pola), jak i również wartość pola elektrycznego (oraz zwrot linii tego pola) możemy akceptować cząstki poruszające się z taką prędkością, przy której siła elektryczna i magnetyczna mają jednakowe wartości () i przeciwne zwroty (). Takie cząstki będą poruszać się ruchem prostoliniowym bez odchyleń, ponieważ wypadkowa siła działająca na cząstki będzie zerowa:
Wszystkie cząstki o innych prędkościach będą odchylane i eliminowane. Co ciekawe, takie rozwiązania (tzw. selektory cząstek) są stosowane między innymi w:
- spektrometrach masowych,
- akceleratorach cząstek (takich jak Super Proton Synchrotron w CERN),
- doświadczeniach badających własności cząstek/atomów/jonów naładowanych.
Mateusz Bajda
Nauczyciel fizyki
Tutaj pojawi się lista Twoich książek
Zaloguj się i zacznij tworzyć ją już teraz.

