Lösung 1
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4. Beschleunigung durch Magnetfelder<br />
a) Geladene Punktteilchen werden durch die Lorentzkraft F = q(E + v≈B) beschleunigt oder<br />
abgelenkt, wobei der magnetische Anteil keine Arbeit leistet. Berechnen Sie hingegen den<br />
Energiegewinn eines magnetischen Dipols mit einem Kernmagneton ( N e 2mp<br />
) in einem<br />
magnetischen Gradientenfeld von 2 T/cm und einer Laufstrecke von 10 cm.<br />
E <br />
B<br />
<br />
mag<br />
E<br />
<br />
z<br />
10<br />
BBBB 2<br />
25<br />
1<br />
J 6<br />
10<br />
ec<br />
2m<br />
c<br />
7<br />
p<br />
eV<br />
2<br />
2<br />
1<br />
197 MeVfm<br />
<br />
310<br />
2 931MeV<br />
C 20 T<br />
b) Vergleichen Sie das Ergebnis mit dem Energiegewinn eines einfach geladenen Teilchens durch eine<br />
elektrostatische Beschleunigung von 100 kV/cm.<br />
elect<br />
8<br />
m<br />
s<br />
12<br />
VV1MeV 1.67 10<br />
Emag<br />
E e <br />
<br />
2<br />
1<br />
1.<br />
602 10<br />
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