[ناصر اللحياني]

مقدمة :

هناك العديد من التطبيقات العلمية التي تعتمد على التأثير الفيزيائي للمجال الكهربي والمجال المغناطيسي على الأجسام المشحونة ، حيث انه عند تعريض جسم مشحون لكلا المجالين فإن هذا الجسم سيقع تحت تأثير القوتين الكهربية والمغناطيسية ، ومن هذه التطبيقات :
جهاز منتخب السرعات ، جهاز مطياف الكتلة ، جهاز السنكلترون ، تأثير هول .

جهاز منتخب السرعات
the velocity selector

يتبين من اسم هذا الجهاز أنه مُنتخب ( مُرشح ) للسرعة حيث يمكن باستخدامه التحكم في اختيار جسيمات مشحونة ذات سرعة محددة.

الغرض منه :
الحصول على جسيمات مشحونة متساوية السرعة .

مكوناته :
1 – مصدر للشحنات
2 – مجال كهربائي
3 – مجال مغناطيسي منتظم

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/VelocitySelector.dir]WIDTH=740 HEIGHT=550[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/nas...tySelector.dir

مبدأ عمله :
تتعرض الشحنات في جهاز منتخب السرعات لمجالين متعامدين ( مجال كهربائي ومجال مغناطيسي ) و قوتين متعاكسين ( قوة كهربائية وقوة مغناطيسية ) ، أي أن القوة الناشئة عن كل واحد منهما يعاكس اتجاه الآخر ، فإذا كانت القوتان متساويتان فهذا يعني أن كل واحد منهما ألغى الآخر ، مما يسمح للجسم المشحون بأن يسير في خط مستقيم ويخرج من الفتحة التي على امتداد خط سيره ، أما إذا زادت إحدى القوتين عن الأخرى فإن الجسيم المشحون ينحرف ولا ينفذ عبر الفتحة المخصصة لذلك .

وبمعنى آخر نقول أن الجسيمات المتحركة بسرعة معينة هي التي ستتحرك في خط مستقيم لأن عند تلك السرعة تتساوى القوة الكهربية مع القوة المغناطيسية بينما الجسيمات المتحركة بسرعات اخرى ستنحرف عن المسار المستقيم لتصطدم بحائل يمنع مرورها من الفتحة الموجودة على محور الجهاز.

إذا نستطيع انتقاء شحنات ذات سرعات معينة لتمر في جهاز منتخب السرعات مع التخلص من بقية الشحنات غير المرغوبة ، بمعرفة أن الجسيم المشحون يسير بخط مستقيم عندما تكون ( القوة المغناطيسية = القوة الكهربائية )
ش × ع × حم = ش × ج
ع = ج/حم

الخلاصة :
نحدد السرعة بتغيير كل من شدة المجال الكهربائي وشدة المجال المغناطيسي .

فيديو يشرح جهاز منتخب السرعات

http://courses.science.fau.edu/~rjor...s/MFM03AN1.MOV