Deeltjes in bubbelkamer
Moderator: physicalattraction
- Berichten: 897
Deeltjes in bubbelkamer
Iedereen kent de mooie foto's van deeltjes in een bubbel of nevelkamer die ingewikkelde sporen achterlaten. Nu een leuke oefening is de lading/massa verhouding bepalen bij zo'n deeltje. Er is loodrecht op de bubbel kamer een magneetveld geplaatst zodat je uit de straal van de cirkel kunt afleiden wat de lading massa verhouding van de deeltjes is. De formule is vrij bekend, de lorentzkracht geeft qBv en je hebt een centripetale kracht nodig van mv^2/r. Gelijk stellen aan elkaar geeft je q/m. Mijn probleem hiermee is: de meeste elementaire deeltjes vliegen toch aan een fractie van de lichtsnelheid. Dan moeten we relativistische kinematica gebruiken. Wat is de relativistische formule voor de centripetale kracht? De massa in de lorentzkracht is dat de rustmassa? Ik begrijp speciale relativiteit (en kan ermee rekenen) maar ons deeltje versnelt hier.
- Berichten: 3.751
Re: Deeltjes in bubbelkamer
Je kan hiermee enkel m/q berekenen als je op één of andere manier v kent. Dat is in de praktijk niet zo evident natuurlijk. De formule wordt vaak gebruikt om het momentum van het deeltje te achterhalen: je kan eenvoudig checken via de relativistische formule
Maar als je de snelheid zou kennen, heb je gelijk. Vermits
\(\frac{d (\gamma m \mathbf{u}) }{d t} = q \mathbf{u} \times \mathbf{B}\)
dat die formule ook relativistisch geldt.Maar als je de snelheid zou kennen, heb je gelijk. Vermits
\(\gamma\)
constant is kan ze buiten de afgeleide in de hierbovenstaande formule, en je vindt met de `standaardformule` relativistische massa vs. lading (als je de snelheid nauwkeurig kent is dat natuurlijk eenvoudig te corrigeren).- Berichten: 897
Re: Deeltjes in bubbelkamer
Ik ga er uiteraard vanuit dat v gekend is (via een velocity selector ofzo).
Is u en B dan de snelheid en het magnetisch veld tenopzichte van de waarnemer, net als de v in gamma?
Waarom zou B niet het veld zijn gezien door het deeltje?
Is u en B dan de snelheid en het magnetisch veld tenopzichte van de waarnemer, net als de v in gamma?
Waarom zou B niet het veld zijn gezien door het deeltje?
- Berichten: 3.751
Re: Deeltjes in bubbelkamer
De correcte relativistische formule voor de Lorentzkracht is met B zoals gezien door de stilstaande waarnemer. Wikipedia geeft een uitleg, maar ik denk dat je voor een meer gedetailleerde uitleg een boek over klassieke velden op de kop moet slaan.