Kalkulator częstotliwości cyklotronowej

O tym kalkulatorze

Częstotliwość cyklotronowa to częstotliwość, z jaką naładowana cząstka krąży wokół linii pola magnetycznego, dana wzorem f = q·B / (2π·m), gdzie q to ładunek cząstki, B to natężenie pola magnetycznego, a m to jej masa. Co istotne, przy prędkościach nierelatywistycznych ta częstotliwość zależy wyłącznie od stosunku ładunku do masy i od natężenia pola — nie zależy od prędkości cząstki ani od promienia jej toru kołowego, dzięki czemu można przyspieszać cząstki do coraz wyższych energii przy stałej częstotliwości napędzającej.

Ta zależność jest fizyczną podstawą akceleratora cząstek zwanego cyklotronem, używanego w badaniach fizyki jądrowej i w placówkach medycznych wytwarzających radioizotopy do badań PET i terapii protonowej, a także leży u podstaw spektrometrii mas z cyklotronowym rezonansem jonowym (FT-ICR MS), techniki o ultrawysokiej precyzji, za pomocą której chemicy analitycy identyfikują cząsteczki według masy. Studenci fizyki i fizycy plazmy używają też wzoru na częstotliwość cyklotronową, badając ruch naładowanych cząstek w polach magnetycznych, w tym w badaniach reaktorów fuzyjnych i plazmy kosmicznej.