HRAJEME SI S DRIFTY – MOTIVACE
Nabité částice se v magnetickém poli pohybují nezaměnitelným způsobem. Při svém letu obkružují magnetické indukční čáry (siločáry) a konají šroubovicový pohyb kolem siločar. Ve směru podél siločáry se nabité částice pohybují volně, ve směru napříč je jejich pohyb magnetickým polem blokován a stáčen. Základnímu krouživém pohybu kolem siločáry se říká Larmorova rotace neboli gyrace.
Pohyb nabitých částic mohou ovlivňovat i další faktory, ale předpokládejme, že magnetické pole má dominantní vliv a základním pohybem je gyrace částic kolem magnetických indukčních čar. Samozřejmě zde mohou být přítomna i další pole, například elektrické nebo gravitační pole. Předpokládejme, že se všechna pole za jednu Larmorovu otočku změní jen málo. V čase to znamená, že dojde k malé změně polí za dobu jedné otočky částice; v prostoru tato podmínka říká, že se pole změní málo na Larmorově poloměru. Za těchto podmínek může dojít k driftování částic, začnou se odvalovat kolmo na původní magnetické pole a další přítomné pole. Na první pohled je tento pohyb podivný, ale není ničím jiným než důsledkem zákona zachování energie. Částice se pohybuje v různých oblastech dodatečného pole s různou rychlostí a tedy i s různým Larmorovým poloměrem Následný pohyb po kružnici s proměnným poloměrem vede k odvalování částic. Driftových pohybů existuje celá řada, setkáváme se s nimi ve všech zařízeních s magnetickým polem a mnohdy jsou drifty důvodem úniku nabitých částic ze zařízení. Nabité částice ale driftují i v blízkosti slunečního povrchu, v magnetosférách planet nebo v rozsáhlých mlhovinách v hlubinách vesmírného prostoru. Jde o jeden z nejrozšířenějších pohybů v přírodě.
Pohyb nabitých částic v dipólovém poli Země vypadá na první pohled velmi podivně. Můžeme zde spatřit jak gyrační pohyb, tak odrazy v polárních oblastech způsobené jevem magnetického zrcadla, tak driftový pohyb v rovníkovém směru. Zdroj: Mark Looper.
• • •
Tyto materiály vznikly v rámci projektu OPPA CZ.2.17/3.1.00/33306 Inovace předmětů a studijních materiálů pro e-learningovou výuku v prezenční a kombinované formě studia.
Evropský sociální fond
Praha & EU:
Investujeme do vaší budoucnosti