迴旋共振

迴旋共振（cyclotron resonance），或迴旋諧振，描述的是外力與磁場中帶電粒子的相互作用所產生的共振的現象。其得名於迴旋加速器，而迴旋加速器的原理正是將一個交變電場的頻率調諧至其迴旋共振頻率，在每個週期給予粒子一定的動能，如此可以將粒子加速到較高的速度。

迴旋頻率

迴旋頻率描述的是垂直於勻強磁場運動的帶電粒子做圓周運動的頻率。帶電粒子磁場中在受到的勞侖茲力提供粒子做圓周運動所需的向心力：^[1]

${\displaystyle {\frac {mv^{2}}{r}}=qBv}$

其中的 m 為粒子質量，q 為粒子電荷量，v 為粒子速度。半徑 r 又叫做拉莫半徑。

對上式代入圓周運動的頻率 ${\displaystyle f={\frac {v}{2\pi r}}}$ 可得

${\displaystyle f={\frac {qB}{2\pi m}}}$

可化作角頻率

${\displaystyle \omega =2\pi f={\frac {qB}{m}}}$

值得注意的是，迴旋頻率與迴旋半徑以及粒子速度無關。^[2]

參見

• 離子迴旋共振（英語：Ion cyclotron resonance）
• 電子迴旋共振（英語：Electron cyclotron resonance）

參考文獻

1. Physics by M. Alonso & E. Finn, Addison Wesley 1996.
2. 趙凱華、陳熙謀. 新概念物理教程. 电磁学 第二版. 北京: 高等教育出版社. 2006年12月. ISBN 978-7-04-020202-1.

外部連結

• 用Wolfram Alpha計算迴旋頻率（頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）