Что значит "циклотронная частота"

то же, что гиромагнитная частота.

частота W обращения электрона в постоянном магнитном поле Н в плоскости, перпендикулярной Н. Для свободного электрона Ц. ч. (гиромагнитная частота), определяемая из равенства Лоренца силы и центробежной силы: W = eH/m0c, где е и m0≈ заряд и масса свободного электрона; с ≈ скорость света в вакууме. Ц. ч. определяет разность энергии DE между диамагнитными уровнями электрона в магнитном поле (см. Диамагнетизм ): DE = hn (h ≈ Планка постоянная ). Для релятивистского электрона W = ecH/E, где E ≈ электрона.

В твёрдом теле движение электрона осложнено взаимодействием с кристаллической решёткой. При движении носителей тока, например электрона проводимости , в постоянном магнитном поле его энергия E и проекция квазиимпульса р на направление Н (pH) сохраняются, так что в импульсном пространстве (р-пространстве) движение происходит по кривой пересечения изоэнергетической поверхности E (р) плоскостью pH= const. Если эта кривая замкнута, то движение является периодическим и происходит с Ц. ч.: W = еН/m*с.

Здесь m* ≈ эффективная масса электрона проводимости.

Циклотронная частота — частота обращения заряженной частицы в постоянном магнитном поле H в плоскости, перпендикулярной H.

Для свободного электрона циклотронная частота определяется равенством силы Лоренца и центробежной силы . В этом случае она равна

$\omega_c = \frac{eH}{m_0c}$ (в системе СГС ), где e и m — заряд и масса свободного электрона; c — скорость света в вакууме.

Для релятивистской частицы циклотронная частота становится меньше:

$\omega_c^{rel} = \omega_c \sqrt{1 - \left(\frac{v}{c} \right)^2}$, где v — скорость частицы.

Вращаясь в магнитном поле, частица испускает магнитотормозное излучение на гармониках циклотронной частоты.

Нерелятивистская частица излучает в основном на частоте ω — циклотронное излучение (в квантовой теории — это переход между уровнями Ландау ).

В твёрдом теле движение электрона осложнено взаимодействием с кристаллической решёткой . При движении носителя заряда в постоянном магнитном поле его энергия E и проекция квазиимпульса p на направление H (p) сохраняются, так что в импульсном пространстве движение происходит по кривой пересечения изоэнергетической поверхности плоскостью p = const. Если эта кривая замкнута, то движение является периодическим и происходит с циклотронной частотой:

$\omega_c = \frac{qH}{m_cc}$, где q — заряд частицы, а m — циклотронная масса .

Категория:Магнетизм Категория:Физика твёрдого тела Категория:Физика ускорителей