Saturday , October 23 2021

What Is Cyclotron Frequency And Larmor Radius? Explain The Significance Of Cyclotron Frequency And Larmor Radius

Cyclotron Frequency And Larmor Radius & Significance Of Cyclotron Frequency And Larmor Radius

 

Cyclotron Frequency: The cyclotron frequency or gyrofrequency is that the frequency of a charged particle moving perpendicular to the direction of a consistent magnetic flux B (constant magnitude and direction). Since that motion is usually circular, the cyclotron frequency is given by equality of force and magnetic Lorentz force.

Larmor Radius: The gyroradius (also known as the radius of gyration, Larmor radius, or cyclotron radius) is the radius of the circular motion of a charged particle in the presence of a uniform magnetic field.

The significance of cyclotron frequency

Expression for Cyclotron Frequency is

Significance Of Cyclotron Frequency And Larmor Radius

it’s notable that the cyclotron frequency is independent of the radius and velocity and thus independent of the particle’s kinetic energy; all particles with an equivalent charge-to-mass ratio rotate around magnetic flux lines with an equivalent frequency.

This is only true in the non-relativistic limit and underpins the principle of operation of the cyclotron. The cyclotron frequency is additionally useful in non-uniform magnetic fields, during which (assuming a slow variation of the magnitude of the magnetic flux ) the movement is approximately helical – within the direction parallel to the magnetic field, the motion is uniform, whereas within the plane perpendicular to the magnetic flux the movement is, as previously circular. The sum of those two motions gives a trajectory within the shape of a helix.

The significance of Larmor Radius:

Expression for Larmor Radius is

Significance Of Cyclotron Frequency And Larmor Radius

•If the Larmor radius is on the order of the size of the confining field, then only collisionless orbits are confined:

•In A collision, the particle will have a new guiding center, about one Larmor radius away from the original guiding center.

•If this new Larmor orbit intersects material walls or extends to regions of much lower B-field, the particle is not confined. In order to confine charged particles magnetically for many collision times, the Larmor radius must be small, When the Larmor radius is small, and the cyclotron frequency is large.

Significance Of Cyclotron Frequency And Larmor Radius

 

বাংলা

সাইক্লোট্রন ফ্রিকোয়েন্সি

সাইক্লোট্রন ফ্রিকোয়েন্সি বা গাইরোফ্রিকোয়েন্সি হ’ল একটি চার্জযুক্ত কণার ফ্রিকোয়েন্সি যা একটি সামঞ্জস্যপূর্ণ চৌম্বকীয় ফ্লাক্স B (কনস্ট্যান্ট দৈর্ঘ্য এবং দিক) এর দিকে লম্বভাবে চলমান।
যেহেতু গতিটি সাধারণত বৃত্তাকার হয়, তাই সাইক্লোট্রন ফ্রিকোয়েন্সিকে বল এবং চৌম্বকীয় লোরেন্টজ বলের সমতা দ্বারা প্রকাশ করা হয় হয়।

লারমোর রেডিয়াস:

গাইরোডিয়াস (যা জাইরেশন ব্যাসার্ধ, লারমোর ব্যাসার্ধ বা সাইক্লোট্রন ব্যাসার্ধ নামেও পরিচিত) অভিন্ন চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে চার্জযুক্ত কণার বৃত্তাকার গতির ব্যাসার্ধ।

লারমোর রেডিয়াসের তাত্পর্য:

সাইক্লোট্রন ফ্রিকোয়েন্সি জন্য এক্সপ্রেশন হল

Significance Of Cyclotron Frequency And Larmor Radius

এটি উল্লেখযোগ্য যে সাইক্লোট্রন ফ্রিকোয়েন্সি ব্যাসার্ধ এবং বেগের চেয়ে পৃথক যার ফলে কণার গতিশক্তি থেকেও পৃথক; সমতুল্য চার্জ-টু -ভর অনুপাত সহ সমস্ত কণা সমতুল্য ফ্রিকোয়েন্সি সহ চৌম্বকীয় ফ্লাক্স লাইনের চারদিকে ঘোরে।এটি কেবল আপেক্ষিকতা-সীমাবদ্ধ ক্ষেত্রেই সত্য এবং সাইক্লোট্রনের অপারেশন নীতিটিকে বোঝায়।

সাইক্লোট্রন ফ্রিকোয়েন্সি নন -ইউনিফর্ম চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলিতে অতিরিক্তভাবে দরকারী, যার (মনে করি চৌম্বকীয় ফ্লাক্সের ম্যাগ্নিচূড ধীরে ধীরে পরিবর্তন হচ্ছে ) মুভমেন্ট প্রায় হেলিক্যাল – চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের সমান্তরাল দিকের মধ্যে গতি অভিন্ন,
যদিও চৌম্বকীয় প্রবাহের সমতলে উল্লম্বভাবে গতিবেগটি  বৃত্তাকার হিসাবে হয়। এই দুটি গতির যোগফল হেলিক্সের আকারের মধ্যে একটি ট্র্যাজেক্টরি ( নির্দিষ্ট আবক্র পথ ) তৈরী করে ।

লারমোর রেডিয়াসের তাত্পর্য:

লার্মার রেডিয়াসের জন্য এক্সপ্রেশন হল

Significance Of Cyclotron Frequency And Larmor Radius

 

  • যদি লারমোর ব্যাসার্ধটি সীমিত ক্ষেত্রের আকারে হয় তবে কেবল সংঘর্ষহীন কক্ষপথ সীমাবদ্ধ থাকবে।
  • সংঘর্ষে, কণার একটি নতুন গাইডিং সেন্টার থাকবে, যা মূল গাইডিং সেন্টার থেকে প্রায় এক লারমোর ব্যাসার্ধ।
  • এই নতুন লারমোর কক্ষপথ যদি দেয়ালকে ছেদ করে বা অনেকগুলি নিম্ন B -ফিল্ডের অঞ্চলে প্রসারিত হয় তবে কণাটি সীমাবদ্ধ নয়।চার্জযুক্ত কণাগুলিকে অনেকগুলি সংঘর্ষের সময় চৌম্বকীয়ভাবে আবদ্ধ করতে, লারমোরের ব্যাসার্ধটি অবশ্যই ছোট হতে হবে, যখন লারমোরের ব্যাসার্ধ ছোট হয় তখন সাইক্লোট্রন ফ্রিকোয়েন্সি বড় হয়।

Check Also

Define-debye-length

Define Debye length? Derive the equation for Debye length?

Define debye length. Prove that debye length is expressed by λD = (ϵq0/nT0e)1⁄2, where symbol …