Циклотронная частота
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Циклотронная частота (гирочастота, гиромагнитная частота) — частота периодического движения заряженной частицы в постоянном магнитном поле в плоскости, перпендикулярной .
Для свободного электрона циклотронная частота (называемая в этом случае также гиромагнитной частотой) определяется равенством силы Лоренца и центробежной силы. В этом случае она равна
- (в системе СГС), где e и m0 — заряд и масса свободного электрона; c — скорость света в вакууме.
Для релятивистской частицы циклотронная частота становится меньше:
- , где v — скорость частицы.
Вращаясь в магнитном поле, частица испускает магнитотормозное излучение на гармониках циклотронной частоты.
Нерелятивистская частица излучает в основном на частоте ωc — 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 на направление (pH) сохраняются, так что в импульсном пространстве движение происходит по кривой пересечения изоэнергетической поверхности плоскостью pH = const. Если эта кривая замкнута, то движение является периодическим и происходит с циклотронной частотой:
- , где q — заряд частицы, а mc — циклотронная масса.