Циклотронная частота

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Циклотронная частота (гирочастота, гиромагнитная частота) — частота обращения 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 и  — заряд и масса свободного электрона;  — скорость света в вакууме.

Для релятивистской частицы циклотронная частота становится меньше:

, где  — скорость частицы.

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

Нерелятивистская частица излучает в основном на частоте  — 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 и проекция квазиимпульса на направление () сохраняются, так что в импульсном пространстве движение происходит по кривой пересечения изоэнергетической поверхности плоскостью = const. Если эта кривая замкнута, то движение является периодическим и происходит с циклотронной частотой:

, где  — заряд частицы, а  — циклотронная масса.