સાયક્લોટ્રોનની ઓસિલેટર આવૃત્તિ $10 \; MHz$ છે. પ્રોટોનને પ્રવેગિત કરવા માટે ઓપરેટિંગ ચુંબકીય ક્ષેત્ર કેટલું હોવું જોઈએ? જો તેના 'ડીઝ' (dees) ની ત્રિજ્યા $60 \; cm$ હોય,તો પ્રવેગક દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ પ્રોટોન બીમની ગતિઊર્જા ($MeV$ માં) કેટલી હશે? $(e = 1.60 \times 10^{-19} \; C, m_p = 1.67 \times 10^{-27} \; kg, 1 \; MeV = 1.6 \times 10^{-13} \; J)$

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A) ઓસિલેટરની આવૃત્તિ $f$ એ પ્રોટોનની સાયક્લોટ્રોન આવૃત્તિ જેટલી હોવી જોઈએ.
$f = \frac{qB}{2\pi m_p} \implies B = \frac{2\pi m_p f}{q}$
કિંમતો મૂકતા: $B = \frac{2 \times 3.14 \times 1.67 \times 10^{-27} \times 10^7}{1.60 \times 10^{-19}} \approx 0.656 \; T \approx 0.66 \; T$.
બહાર નીકળતી વખતે પ્રોટોનનો મહત્તમ વેગ $v$,ત્રિજ્યા $r = 0.6 \; m$ માટે $v = r\omega = r(2\pi f)$ દ્વારા મળે છે.
$v = 0.6 \times 2 \times 3.14 \times 10^7 = 3.77 \times 10^7 \; m/s$.
ગતિઊર્જા $K = \frac{1}{2} m_p v^2$ દ્વારા મળે છે.
$K = \frac{1}{2} \times 1.67 \times 10^{-27} \times (3.77 \times 10^7)^2 = 1.186 \times 10^{-12} \; J$.
$MeV$ માં રૂપાંતર કરતા: $K = \frac{1.186 \times 10^{-12}}{1.6 \times 10^{-13}} \approx 7.41 \; MeV$.

Explore More

Similar Questions

સાયક્લોટ્રોનની ઓસિલેટર આવૃત્તિ $20 MHz$ છે. પ્રોટોનને પ્રવેગિત કરવા માટે જરૂરી ઓપરેટિંગ ચુંબકીય ક્ષેત્ર કેટલું હશે ($T$ માં)? (પ્રોટોનનો વીજભાર $= 1.6 \times 10^{-19} C$,પ્રોટોનનું દળ $= 1.67 \times 10^{-27} kg$)

સાયક્લોટ્રોનમાં વપરાતા 'ડીઝ' (dees) એટલે શું?

સાયક્લોટ્રોનનો ઉપયોગ પ્રોટોન $\left({ }_{1}^{1} H\right)$,ડ્યુટેરોન $\left({ }_{1}^{2} H\right)$ અને $\alpha$-કણો $\left({ }_{2}^{4} He\right)$ ને પ્રવેગિત કરવા માટે થાય છે. સમાન પરિસ્થિતિઓમાં બહાર નીકળતી વખતે,ન્યૂનતમ ગતિ ઊર્જા $(KE)$ કોના દ્વારા મેળવવામાં આવે છે?

એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રને લંબ પ્રારંભિક વેગ ધરાવતા વિદ્યુતભારિત કણની ગતિની ચર્ચા કરો. અથવા સાયક્લોટ્રોનનો સિદ્ધાંત સમજાવો.

સાયક્લોટ્રોનમાં,વીજભારિત કણની કોણીય આવૃત્તિ શેનાથી સ્વતંત્ર છે?

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo