Циклотронная частота (гирочастота, гиромагнитная частота) — частота обращения заряженной частицы в постоянном магнитном поле в плоскости, перпендикулярной вектору .
Циклотронная частота для свободного электрона Для свободного электрона циклотронная частота (называемая в этом случае также гиромагнитной частотой) находится из условия равенства силы Лоренца и центробежной силы. Для нерелятивистского электрона она равна
(в системе СГС), где и — заряд и масса электрона; — скорость света в вакууме.
Для релятивистской частицы циклотронная частота становится меньше: , где — скорость частицы.
Вращаясь в магнитном поле, частица испускает магнитотормозное излучение на гармониках циклотронной частоты.
Нерелятивистская частица излучает в основном на частоте — это явление называется циклотронным излучением. В квантовой теории циклотронное излучение возникает при переходе электрона между уровнями Ландау.
Циклотронная частота для носителей заряда в проводнике В твёрдом теле движение электрона осложнено взаимодействием с кристаллической решёткой. При движении носителя заряда в постоянном магнитном поле его энергия и проекция квазиимпульса на направление сохраняются, так что в импульсном пространстве движение происходит по кривой пересечения поверхности Ферми с плоскостью = const. Если эта кривая замкнута, то движение является периодическим и происходит с циклотронной частотой:
, где — циклотронная масса, — заряд электрона, — площадь сечения поверхности Ферми плоскостью , — проекция волнового вектора электрона на направление магнитного поля, - энергия Ферми. Лифшиц И. М., Азбель М. Я., Каганов М. И.. Электронная теория металлов. М.: Наука, 1971. — 416 с
Ссылки Категория:Магнетизм Категория:Физика твёрдого тела Категория:Физика ускорителей Категория:Параметры плазмы