ಸायಕ್ಲೋಟ್ರಾನ್ ಬೇಸಿಕ್ ಕಂಸ್ಟ್ರಕ್ಷನ್ ಎನ್ನುವುದು ಏನು?

Cyclotron ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದ ಮೊದಲು ಚಾರ್ಜ್ ಹೊಂದಿರುವ ಪಾರ್ಚಿಕಲ್ ಒಂದು ಚುಮ್ಮಟಿನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿತವಾಗಿರುವಂತೆ ಕೆಲವು ಪ್ರಶ್ನೆಗಳನ್ನು ತಿಳಿಯುವುದು ಹೊರತುಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು. ಚುಮ್ಮಟಿನ ನಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜ್ ಹೊಂದಿರುವ ಪಾರ್ಚಿಕಲ್ ಯಾವ ರೀತಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತಿಳಿಯುವುದು ಹೊರತುಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು.

ಚುಮ್ಮಟಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ಚಾರ್ಜ್ ಹೊಂದಿರುವ ಪಾರ್ಚಿಕಲ್ ಮೇಲೆ ಹೊರಬಂದ ಶಕ್ತಿ

I ಐಂಪಿಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾಲನೆ ಹೊಂದಿರುವ L ಮೀಟರ್ ಉದ್ದದ ಒಂದು ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾಲಕ ನ್ನು B ವೆಬರ್/ಮೀಟರ್ ಚದರ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಘನತೆಯ ಚುಮ್ಮಟಿನಲ್ಲಿ ಲಂಬವಾಗಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಿದಾಗ, ಚಾಲಕದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯುಕ್ತ ಹೊರಬಂದ ಶಕ್ತಿ ಅಥವಾ ಚುಮ್ಮಟಿನ ಶಕ್ತಿ ಈ ರೀತಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ

ಈಗ, L ಮೀಟರ್ ಉದ್ದದ ಚಾಲಕ ನಲ್ಲಿ N ಸಂಖ್ಯೆಯ ಚಲನಶೀಲ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿರುವುದನ್ನು ಭಾವಿಸೋಣ I ಐಂಪಿಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾಲನೆ ಉತ್ಪನ್ನ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಇಲ್ಲಿ, e ಒಂದು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನ ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಅದು 1.6 × 10-19 ಕೌಲಂಬ್ ಆಗಿರುತ್ತದೆ.
ಈಗ (1) ಮತ್ತು (2) ಸಮೀಕರಣಗಳಿಂದ ನಾವು ಪಡೆದು ಬಂದು ಈ ರೀತಿಯಾಗಿದ್ದು

ಲೆಕ್ಕದಲ್ಲಿ, N ಸಂಖ್ಯೆಯ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು I ಐಂಪಿಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾಲನೆಯನ್ನು ಉತ್ಪನ್ನ ಮಾಡುತ್ತವೆ, ಮತ್ತು ಅವು L ಮೀಟರ್ ದೂರವನ್ನು t ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ದ್ರವಿಕ ವೇಗ ಈ ರೀತಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ

(3) ಮತ್ತು (4) ಸಮೀಕರಣಗಳಿಂದ, ನಾವು ಈ ರೀತಿ ಪಡೆದು ಬಂದು ಈ ರೀತಿಯಾಗಿದ್ದು

ಇದು N ಸಂಖ್ಯೆಯ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಚುಮ್ಮಟಿನಲ್ಲಿ ಹೊರಬಂದ ಶಕ್ತಿ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅದೇ ಚುಮ್ಮಟಿನಲ್ಲಿ ಒಂದೊಂದು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನ ಮೇಲೆ ಹೊರಬಂದ ಶಕ್ತಿ ಈ ರೀತಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ

ಚುಮ್ಮಟಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ಚಾರ್ಜ್ ಹೊಂದಿರುವ ಪಾರ್ಚಿಕಲ್ ಯಾವ ರೀತಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ

ಚಾರ್ಜ್ ಹೊಂದಿರುವ ಪಾರ್ಚಿಕಲ್ ಒಂದು ಚುಮ್ಮಟಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವಂತೆ ಇರುವಂತೆ ಎರಡು ಅತಿ ಶ್ರೇಣಿಯ ಸಂದರ್ಭಗಳಿವೆ. ಪಾರ್ಚಿಕಲ್ ಚುಮ್ಮಟಿನ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಅದು ಚುಮ್ಮಟಿನ ಲಂಬವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ.
ಪಾರ್ಚಿಕಲ್ ಚುಮ್ಮಟಿನ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವಂತೆ ಇದ್ದಾಗ, ಅದರ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯುಕ್ತ ಚುಮ್ಮಟಿನ ಶಕ್ತಿ,

ಅದೇ ಪಾರ್ಚಿಕಲ್ ಮೇಲೆ ಯಾವುದೇ ಶಕ್ತಿ ಪ್ರಯುಕ್ತ ಆಗದೆ, ಅದರ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಬದಲಾವಣೆ ಇರುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಅದು ಸ್ಥಿರ ವೇಗದೊಂದಿಗೆ ನೇರ ರೇಖೆಯಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ.

ಈಗ ಚಾರ್ಜ್ ಹೊಂದಿರುವ ಪಾರ್ಚಿಕಲ್ ಚುಮ್ಮಟಿನ ಲಂಬವಾಗಿ ಚಲಿಸುವಂತೆ ಇದ್ದಾಗ, ಪಾರ್ಚಿಕಲ್ ನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಬದಲಾವಣೆ ಇರುವುದಿಲ್ಲ. ಇದರ ಕಾರಣ, ಪಾರ್ಚಿಕಲ್ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯುಕ್ತ ಶಕ್ತಿ ಪಾರ್ಚಿಕಲ್ ನ ಚಲನೆಯ ಲಂಬವಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಶಕ್ತಿ ಪಾರ್ಚಿಕಲ್ ನ ಮೇಲೆ ಯಾವುದೇ ಕೃತ್ಯ ನಡೆಸುವುದಿಲ್ಲ, ಆದ್ದರಿಂದ ಪಾರ್ಚಿಕಲ್ ನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಬದಲಾವಣೆ ಇರುವುದಿಲ್ಲ.
ಆದರೆ ಈ ಶಕ್ತಿ ಪಾರ್ಚಿಕಲ್ ನ ಚಲನೆಯ ಲಂಬವಾಗಿ ಪ್ರಯುಕ್ತ ಆಗಿದ್ದು, ಪಾರ್ಚಿಕಲ್ ನ ಚಲನೆಯ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ನಿರಂತರ ಬದಲಾವಣೆ ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಫಲಿತಾಂಶವಾಗಿ ಪಾರ್ಚಿಕಲ್ ಸ್ಥಿರ ತ್ರಿಜ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ವೇಗದೊಂದಿಗೆ ಚಕ್ರೀಯ ರೇಖೆಯಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ.
ಚಕ್ರೀಯ ಚಲನೆಯ ತ್ರಿಜ್ಯ R ಮೀಟರ್ ಆದರೆ

ಈಗ,

ಹಾಗಾಗಿ ಚಲನೆಯ ವೇಗದ ಮೇಲೆ ತ್ರಿಜ್ಯವು ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಕೋನೀಯ ವೇಗ ಮತ್ತು ಸಮಯ ಪರಿಮಿತಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

Cyclotron ನ ಮೂಲಭೂತ ಸಿದ್ಧಾಂತ

ಚುಮ್ಮಟಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ಚಾರ್ಜ್ ಹೊಂದಿರುವ ಪಾರ್ಚಿಕಲ್ ಯಾವ ರೀತಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಕಲ್ಪನೆಯು ಸಫಲವಾಗಿ ಒಂದು ಯಂತ್ರದಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅದು cyclotron ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಈ ಯಂ