1. Force sur une charge en mouvement:
* Lorentz Force Law: Une particule chargée en mouvement subit une force lorsqu'elle entre dans un champ magnétique. La force est perpendiculaire à la fois à la vitesse de la particule et à la direction du champ magnétique. Cette force est donnée par:
* f =q (v x b)
* F:Force sur la charge
* Q:charge de la particule (pour électron, q =-1,602 x 10 ^ -19 coulombs)
* V:vitesse de la particule
* B:Force du champ magnétique
* x:produit transversal (détermine la direction de la force)
2. Mouvement circulaire:
* Champ magnétique constant: Si la vitesse de l'électron est perpendiculaire au champ magnétique, la force sera constante en amplitude et toujours dirigée vers le centre d'un cercle. Cela fait que l'électron se déplace sur un chemin circulaire.
* rayon du chemin circulaire: Le rayon de ce chemin circulaire est déterminé par la vitesse, la charge et la force du champ magnétique de l'électron. La formule du rayon est:
* r =(mv) / (qb)
* r:rayon du chemin circulaire
* M:masse de l'électron (9,11 x 10 ^ -31 kg)
* V:vitesse de l'électron
* Q:charge de l'électron
* B:Force du champ magnétique
3. Mouvement hélicoïdal:
* Champ magnétique non perpendiculaire: Si la vitesse de l'électron n'est pas perpendiculaire au champ magnétique, la force aura un composant perpendiculaire au champ (provoquant un mouvement circulaire) et un composant parallèle au champ. Il en résulte un chemin hélicoïdal.
4. Moment dipolaire magnétique:
* Spin and Orbital Motion: Les électrons ont une propriété intrinsèque appelée Spin Angular Momentum, qui crée un moment dipolaire magnétique (comme un petit aimant de barre). Ce moment dipolaire interagit avec les champs magnétiques externes, contribuant au comportement de l'électron sur le terrain.
* Précession de Larmor: Le moment dipolaire magnétique d'un électron dans un champ magnétique connaît un couple qui le fait prévenir la direction du champ magnétique. Cette précession est connue sous le nom de précession de Larmor.
Applications:
L'interaction des électrons avec les champs magnétiques est la base de nombreuses technologies, notamment:
* spectrométrie de masse: Les champs magnétiques sont utilisés pour séparer les ions en fonction de leur rapport masse / charge.
* Imagerie par résonance magnétique (IRM): L'IRM utilise la précession de protons dans un champ magnétique pour créer des images détaillées du corps humain.
* Microscopie électronique: Les champs magnétiques sont utilisés pour se concentrer et manipuler les faisceaux électroniques dans les microscopes électroniques.
en résumé:
Les électrons se déplaçant dans un champ magnétique éprouvent une force qui les fait se déplacer dans des chemins circulaires ou hélicoïdaux. Cette interaction est régie par la loi de la force de Lorentz et est un principe fondamental de l'électromagnétisme. Il a des applications importantes dans divers domaines, notamment la physique, la chimie et la médecine.
