*電子的反粒子電子偶正電子：1930年英國物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言了正電子的存在，1932年，美國物理學(xué)家安德森在分析宇宙射線穿過位于云霧室的鉛塊后的帶電粒子的照片時(shí)，發(fā)現(xiàn)了正電子。原理：在高能粒子物理中，常用帶電粒子在云霧室中的軌跡來觀察和區(qū)分粒子的性質(zhì)。鋁板正電子電子電子偶：理論和實(shí)驗(yàn)都表明，正電子總是伴隨著電子一起出現(xiàn)的，猶如成對成雙的配偶，故稱之為電子——正電子偶，簡稱電子偶或電子對。摹描圖自然界中的反物質(zhì)

α磁譜儀正在太空中尋找反物質(zhì)丁肇中領(lǐng)導(dǎo)的課題組制造的α磁譜儀1、質(zhì)譜儀引言：是用物理方法分析同位素的儀器，由英國物理學(xué)家與化學(xué)家阿斯頓于1919年創(chuàng)造，當(dāng)年發(fā)現(xiàn)了氯與汞的同位素，以后幾年又發(fā)現(xiàn)了許多同位素，為此，阿斯頓于1922年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。原理圖速度選擇器從離子源出來的離子經(jīng)過S1、S2加速進(jìn)入電場和磁場空間，若粒子帶正電荷+q，則電荷所受的力有：洛侖茲力：qvB電場力：

qE若粒子能進(jìn)入下面的磁場qvB=qE三、帶電粒子在電場和磁場中的運(yùn)動(dòng)舉例...................................................................+速度選擇器照相底片質(zhì)譜儀的示意圖－若每個(gè)離子所帶電量相等，由譜線的位置可以確定同位素的質(zhì)量。由感光片上譜線的黑度，可以確定同位素的相對含量。質(zhì)譜分析：帶電粒子經(jīng)過速度選擇器后，進(jìn)入磁場B'中做圓周運(yùn)動(dòng)...................................................................+-速度選擇器照相底片質(zhì)譜儀的示意圖7072737476鍺的質(zhì)譜2、回旋加速器美國物理學(xué)家勞倫斯于1934年研制成功第一臺加速器此加速器可將質(zhì)子和氘核加速到1MeV的能量，勞倫斯于1939年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。結(jié)構(gòu)：密封在真空中的兩個(gè)金屬盒（D1和D2）放在電磁鐵兩極間的強(qiáng)大磁場中，兩盒間接有交流電源，它在縫隙里的交變電場用以加速帶電粒子。目的：用來獲得高能帶電粒子——轟擊原子核或其它粒子，觀察其中的反應(yīng)，研究原子核或其它粒子的性質(zhì)。原理：使帶電粒子在電場與磁場作用下，往復(fù)加速達(dá)到高能。交變電場的周期恰好為回旋周期時(shí)——粒子繞過半圈恰好電場反向，粒子又被加速。因?yàn)榛匦芷谂c半徑無關(guān)，所以粒子可被反復(fù)加速，至用致偏電極將其引出?；匦l率當(dāng)粒子到達(dá)半圓邊緣時(shí)，粒子的速率為（R0為最大半徑）粒子動(dòng)能理論——建立巨型的強(qiáng)大電磁鐵，可以增大粒子的能量實(shí)際——比較困難

我國于1994年建成的第一臺強(qiáng)流質(zhì)子加速器，可產(chǎn)生數(shù)十種中短壽命放射性同位素.北京正負(fù)電子對撞機(jī)的儲(chǔ)存環(huán)（直徑17.5m）美國費(fèi)米國立加速器(直徑2km)鳥瞰圖蘭州重離子加速器(直徑25m）

例2

有一回旋加速器，他的交變電壓的頻率為

，半圓形電極的半徑為0.532m.問加速氘核所需的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？氘核所能達(dá)到的最大動(dòng)能為多大？其最大速率有多大？（已知氘核的質(zhì)量為

，電荷為

）.解由粒子的回旋頻率公式，可得3、霍耳效應(yīng)1879年霍耳發(fā)現(xiàn)載流導(dǎo)體放在磁場中，如果磁場方向與電流方向垂直，則在與磁場和電流二者垂直的方向上出現(xiàn)橫向電勢差，這一現(xiàn)象稱之為霍耳效應(yīng)。相應(yīng)的電勢差稱為霍耳電壓?，F(xiàn)象在磁場不太強(qiáng)時(shí)，霍耳電壓與電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B成正比，而與導(dǎo)電板的厚度d

成反比dbuHII霍耳電壓霍耳系數(shù)++++

+

+-----霍耳效應(yīng)的經(jīng)典解釋I++++---P型半導(dǎo)體+-霍耳效應(yīng)的應(yīng)用2）測量磁場霍耳電壓1）判斷半導(dǎo)體的類型+++---N型半導(dǎo)體-I+-霍耳效應(yīng)的應(yīng)用半導(dǎo)體的載流子濃度小于金屬電子的濃度，且容易受溫度、雜質(zhì)的影響，所以霍耳系數(shù)是研究半導(dǎo)體的重要方法之一。判定載流子類型測量載流子濃度測量磁感應(yīng)強(qiáng)度測量電流測量溫度*磁流體發(fā)電氣體在3000K高溫下將發(fā)生電離，成為正、負(fù)離子，將高溫等離子氣體以1000m/s的速度進(jìn)入均勻磁場B中+++–––高溫等離子氣+–+－I正電荷聚集在上板，負(fù)電荷聚集在下板，因而可向外供電。小