高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册质谱仪与回旋加速器教学ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册质谱仪与回旋加速器教学ppt课件，共16页。PPT课件主要包含了美国物理学家劳伦斯，最大动能，最大速度等内容，欢迎下载使用。
成吉思汗的骑兵，攻击速度与二十世纪的装甲部队相当；北宋的床弩，射程达一千五百米，与二十世纪的狙击步枪差不多；但这些仍不过是古代的骑兵与弓弩而已，不可能与现代力量抗衡。基础理论决定一切……而你们，却被回光返照的低级技术蒙住了眼睛。躺在现代文明的温床中安于享乐……
点石成金芯片制造的离子注入工艺
要认识原子核内部的情况，必须把核“打开”进行“观察”。然而，原子核被强大的核力约束，只有用极高能量的粒子作为“炮弹”去轰击，才能把它“打开”。如何产生极高能量的粒子？
还记得必修三中学过的直线加速器吗，他的工作原理是怎样的，它有什么弊端？
解决办法：采用多次加速的方法
让粒子通过加速电场，可对粒子加速。
直线加速器（分级加速）
优点：各级电压独立，低压分级加速。
缺点：级数太多，占用空间太大。
技术上无法产生过高电压
SLAC国家加速器实验室位于美国西海岸旧金山湾区南部的门洛帕克，占地约426英亩，成立于1962年，原名“斯坦福直线加速器中心（Stanfrd Linear Acceleratr Center）”，2008年10月改名为SLAC国家加速器实验室。 SLAC隶属美国能源部，具体有斯坦福大学负责运行管理。
目前已经建成的直线加速器有几千米甚至几十千米长
用磁场控制轨迹，让粒子做圆周运动；用电场进行加速
解决上述困难的一个途径是把加速电场“卷起来”
1931年，美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，第一台直径为27cm的回旋 回速器投入运行，它能将质子加速1Mev。 1939年劳伦斯获诺贝尔物理奖。
1. 回旋加速器要如何设置才能保证电荷被加速？
带电粒子在D形盒中运行的周期：
2. 粒子加速后的最大速度或最大能量是多少，它们由什么因素决定？跟电压大小有关系吗？
粒子最大动能：（离开半径与D形盒半径相同）
对某种粒子q、m一定，粒子获得的最大动能由磁感应强度B和回旋加速器的半径R决定，与加速度电压的大小无关。
3.粒子被加速的次数如何计算？和电压有关系吗？
5.如何计算粒子在回旋加速器的电场中加速运动的总时间？
答案　整个过程在电场中可以看成匀加速直线运动。
由vm＝at(vm为最大速度)
6. 带电粒子加速后速度增大,周期需要改变吗?如果改变，这将带来什么技术难关？
粒子速度 v 接近光速 c 时，质量变大，在磁场中运动周期改变，与交变电场周期不同步。
粒子最终获得的速度与哪些因素有关？
与“D形盒”的直径D和磁感应强度B有关，与加速电压U无关。
费米国立加速器实验室（Fermi Natinal Acceleratr Labratry，缩写：Fermilab或 FNAL，简称费米国家实验室。），是隶属于美国能源部的一所美国国家实验室，位于美国伊利诺斯州巴达维亚附近的草原上。
大型强子对撞器（Large Hadrn Cllider，LHC），是一座位于瑞士日内瓦近郊欧洲核子研究组织CERN的粒子加速器与对撞机，作为国际高能物理学研究之用。 LHC已经建造完成，北京时间2008年9月10日下午15：30正式开始运作，成为世界上最大的粒子加速器设施。 2010年3月19日，世界上最大的粒子加速器大型强子对撞机（LHC），这个预期的建造总额约为八十亿元美金的世界最大型强子对撞机成功地打破了自身于2009年12月份创造的纪录，成为全世界能量最强的对撞机。 2015年4月5日，经过约两年的停机维护和升级后，欧洲大型强子对撞机重新启动，正式开启第二阶段运行。
1.在磁场中做圆周运动,周期不变
2.每一个周期加速两次
3.电场的周期与粒子在磁场中做圆周运动周期相同
4.电场一个周期中方向变化两次
6.粒子加速的最大速度由盒的半径决定
5.电场加速过程中,时间极短,可忽略