S44/8
a
Siehe Kurzvortrag zum Zyklotron. Was da nicht so gut rauskam: Der Magnet ist außerhalb, in den beiden "Babybel-Schalen" ist ein homogenes Magnetfeld, das entlang der Achse wirkt. Dadurch fliegen geladene Teilchen auf Kreisbahnen in den Dosen. Immer wenn die Teilchen im Zwischenraum sind, wird umgepolt. Das beschleunigende E-Feld wirkt daher nur zwischen den Schalen. Innerhalb der Schalen ist kein E-Feld, die Schalen wirken wie Faraday-Käfige.
b
mv²/2=Ue
v=(2Ue/m)^0.5=1.7e8m/s, etwas über 1/2 Lichtgeschwindigkeit. Dürfte man eigentlich gar nicht mehr so rechnen, relativistischer Massenzuwachs.
c
Umlaufzeit T=2 pi r/v
Radius hängt von Zentripetalkraft ab
m v²/r=evB, also r=mv/(eB)
Oben einsetzen
T= 2 pi mv/(v e B) = 2 pi m/(e B), d.h. v kürzt sich raus.
Frequenz
f=1/T = e B/(2 pi m) = 1.8e10Hz
d
Wenn m auch von v abhängt, also mit v zunimmt, ist auch f und T von v abhängig. Die Frequenz wird dann mit zunehmendem v und m immer kleiner.
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