RELATIVIDADE /

INTRODUÇÃO A RELATIVIDADE RESTRITA

6 - Sincrofasotrons (aceleradores de partículas)

Nos atuais aceleradores potentes - sincrofasotrons - utiliza-se o princípio de fazer passar muitas vezes partículas carregadas ( a maior parte das vezes, prótons) por trajetos de aceleração, nos quais é concentrado um intenso campo magnético.

O movimento segundo a trajetória, que se considera aproximadamente uma circunferência, é mantido por um campo magnético. O campo magnético altera a direção da velocidade das partículas, sem alterar a sua energia.

Fig. 6



O sincrofasotron tem a forma de um anel de grandes dimensões. As partículas movem-se numa câmara de vácuo, colocada dentro de um sistema de eletroímãs. A trajetória de cada partícula é composta de pequenos trechos retilíneos e de arcos de circunferência ( fig. 6) . Parte dos trechos retilíneos utilizam-se para colocação dos eléctrodos entre os quais se forma um campo elétrico que provoca a aceleração. Nos outros trechos retilíneos colocam-se instrumentos destinados a introduzir no acelerador partículas carregadas e a fazer sair dele raios de partículas, aceleradas até atingirem velocidades relativistas.

Visto que cada passagem das partículas, por exemplo, dos prótons, através do trecho de aceleração aumenta a velocidade das mesmas (e, consequentemente, a sua massa), o campo magnético, que encurva a trajetória das partículas, não deve manter-se constante. Para a manutenção do raio de curvatura da trajetória o campo magnético deve tornar-se mais intenso, à medida que as partículas são aceleradas. Simultaneamente (sincronizadamente), com a variação do campo magnético, deve alterar-se de modo rigorosamente determinado o campo elétrico variável nos trechos de aceleração. Para que o próton, movendo-se com velocidade cada vez maior, se aproxime do trecho de aceleração no momento em que o campo elétrico tem a direção da sua velocidade, a frequencia da variação do campo elétrico também deve aumentar com a aceleração. A concordância necessária entre o aumento do campo magnético e o aumento da frequencia calcula-se com o auxílio da dinâmica relativista. O sincrofasotron é um instrumento relativista.

 

 

 

Introdução a Relatividade Restrita

  1. As Leis da Eletrodinâmica e o Princípio da Relatividade
  2. Postulados da Teoria da Relatividade
  3. O Carácter Relativo da Simultaneidade
  4. As Principais Consequencias dos Postulados da Teoria da Relatividade
  5. Dependência da Massa em Relação à Velocidade. Dinâmica Relativistica.
  6. O Sincrofasotron (aceleradores de partículas)
  7. A Relação Entre a Massa e a Energia
  8. O Paradoxo dos Gêmeos