Краткая теория. Как известно, полная энергия частицы связана с её массой соотношением:

Как известно, полная энергия частицы связана с её массой соотношением:

E=mc², (28.1)

где c - скорость света.

Релятивистская масса равна

, (28.2)

где m₀ – масса покоя частицы;

n – скорость её движения в данной системе отсчёта.

Тогда уравнение (28.1) можно записать

(28.3)

где E₀ – энергия покоя частицы.

Если заряженная частица влетает в магнитное поле в плоскости, перпендикулярной к направлению его силовых линий, то она начинает двигаться по окружности.

Центростремительное ускорение ей сообщает сила Лоренца

, (28.4)

где r – радиус кривизны траектории,

B – индукция магнитного поля,

q – заряд частицы.

Методика проведения измерений и описание экспериментальной установки.

Изучение треков заряженных частиц в работе проводится по фотографии трека позитрона в камере Вильсона. Для нерелятивистского движения (v<<c) масса частицы примерно равна массе её покоя. При больших скоростях движения масса изменяется, поэтому для определения скорости частицы не достаточно одного уравнения (28.4). Для определения удельного заряда частицы, т.е. отношения заряда к массе, в камере создают не только магнитное, но и электрическое поле. Однако, если скорость частицы «очень» релятивистская, когда выполняется условие Е>> Е₀, то скорость частицы, её массу и энергию можно определить, с хорошей точностью, и без электрического поля.

Радиус кривизны траектории частицы приблизительно может быть вычислен по формуле, которая следует из известной теоремы о перпендикуляре, опущенном из любой точки окружности на её диаметр

, (28.5)

где – длина хорды AB (рис. 28.1),

– стрела "прогиба" СД,