Jag har några funderingar om betapartiklar som jag undrar ifall ni kan hjälpa mig med?

Jag undrar om beta partiklar någonsin kan uppnå ljusets hastighet i luft? (Varför?/Varför inte? och hur kommer det sig?)

Sedan har jag hört att betapartiklar från samma moderkärna kan ha olika rörelseenergier. Hur kommer det sig och vad beror det på?

Jag har även förstått att ett homogent magnnetfält kan separera betapartiklar genom att man ökar/minskar styrkan? Är det den enda funktionen som magnetfältet har eller finns det något mer som magnetfältet gör?

Till sist undrar jag hur ni skulle tolka v=(r*e*B)/m om man vet allt utom hastigheten (v)? Det är nämligen så att jag kan inte riktigt få ihop det till något begripligt och jag måste lösa den här uppgiften, men det är lite svårt.

Jag hoppas att ni har förstått frågorna och kan hjälpa mig.

Tack för all hjälp! (Jag vill även tacka för senast då jag fick ett väldigt användbart och förståligt svar om induktion)

Tacksam för ett svar MVH Sandra
/Sandra O, haganässkolan, Älmhult

Svar:
Sandra! Ja, det var fråga 15614. Bra att dina problem med induktion redde ut sig!

Ljushastigheten i luft är lite lägre är ljushastigheten i vakuum, c. Det är den senare som är den absoluta gränsen för hastighet enligt relativitetsteorin (nåja, egentligen är det tvärtom, teorin bygger på detta antagandet). Så en betapartikel kan röra sig snabbare är ljushastigheten i luft. Om en laddad partikel färdas med en hastighet överstigande ljushastigheten i mediet kommer den att skicka ut tjerenkovstrålning, se fråga 1732. Det finns detektorer som mäter kosmisk strålning av hög energi genom att observera tjerenkovstrålning i atmosfären, se IACT .

I betasönderfall utsänds en neutrino tillsammans med en elektron. Elektronen och neutrinon delar på den tillgängliga energin, så energins bevarande gäller även om elektronen kan ha olika energi.

Formeln i din fråga får man genom att sätta centripetalkraften lika med den magnetiska kraften:

mv²/r = Bev

m är partikelns massa
v är dess hastighet
r är cirkelbanans radie (en partikel som rör sig vinkelrätt mot ett magnetfält beskriver en cirkel eftersom kraften är konstant)
B är magnetfältets styrka
e är partikelns laddning

Så om du känner m, e och B och mäter radien r så kan du beräkna partikelns hastighet v.

Hoppas det blev klarare så!
/Peter E

Se även fråga 15614 och fråga 1732

Nyckelord: tjerenkovstrålning [2];