¿Cuál es el camino de un electrón en un campo electromagnético?

Un electrón con una velocidad constante que ingresa en un campo electromagnético uniforme, como una onda de radio o luz de una longitud de onda conocida, mantendrá el camino recto y la misma velocidad, pero también oscilará alrededor de ese camino recto con un meneo que depende de la orientación y polarización del campo y puede calcularse utilizando la ecuación de fuerza de Lorentz y la masa y carga del electrón. Por lo general, no hay necesidad de hacer estos cálculos: el electrón sigue su camino recto con pequeñas sacudidas sobre ese camino. Solo con campos extremadamente fuertes el meneo puede ser significativo. Esta descripción es un modelo clásico. Si le importa la posición y el momento del electrón con precisión de escalas atómicas, notará que este movimiento incluye pequeños cambios abruptos, esencialmente un camino en zigzag, conocido como el efecto Compton. Otro efecto sutil: el electrón se desplazará desde su camino recto hacia la dirección de la velocidad de la onda electromagnética, ya que la interacción con la onda lleva impulso.

Un electrón en un campo electromagnético, seguirá una trayectoria circular o helicoidal, de acuerdo con el ángulo entre los campos eléctrico y magnético. El campo eléctrico le proporciona el desplazamiento y el campo magnético, la dirección. En caso de que ambos campos sean perpendiculares, la elección seguirá un camino circular. En otros casos, la profundidad depende de la magnitud de cada campo.
Para mayor referencia, ver el libro de texto NCERT. Obtendrá una respuesta clara allí.

Espero que esto ayude.:)

La trayectoria de un electrón en un campo electromagnético depende de las orientaciones mutuas del vector de velocidad del electrón, el campo eléctrico y el campo magnético.

Considere el caso en el que el campo magnético es perpendicular al vector de velocidad, el electrón experimentaría una fuerza centrípeta y la trayectoria sería un círculo, ahora si el campo eléctrico se aplicara en cada instante, el vector de velocidad y el vector de campo eléctrico eran perpendiculares, entonces la trayectoria sería una espiral o una hélice (la forma de un resorte).

Ahora, si el vector de campo eléctrico estuviera orientado en un ángulo agudo manteniendo las orientaciones del campo magnético y el vector de velocidad sin cambios, entonces la trayectoria se parecería a una hélice deformada tangencialmente.

Si el campo magnético y el vector de velocidad fueran paralelos, la trayectoria del electrón sería una línea recta a lo largo de la dirección del campo eléctrico hasta que el vector de velocidad se vuelva perpendicular al campo magnético.

A2A

Según cómo coloque la dirección de los campos y se coloque la trayectoria del electrón, ahora puedo conjurar hasta 9 situaciones posibles. Tenga en cuenta que los casos se construyen suponiendo que no importa a dónde vaya el electrón, los campos eléctricos y magnéticos no varían en intensidad.

  1. Los tres son paralelos (con el campo magnético también puede ser antiparalelo). Esta es realmente una buena situación. Esto realmente significa que el campo magnético no necesita ser considerado (por lo tanto, se mencionan ambas direcciones). El electrón estará influenciado por el campo eléctrico para ir al punto de origen del campo.
  2. Los tres son perpendiculares. Ahora esta cosa en particular tiene un problema. Por lo general, no es lo indicado [matemáticas] v = E / B [/ matemáticas] porque no sabemos qué es eso, así que
  1. Si el campo eléctrico es más fuerte de modo que la relación de relación de velocidad anterior es [matemática] v * B
  2. Si el campo magnético es más fuerte de modo que la relación de la relación de velocidad anterior es [matemática] v * B> E [/ matemática], entonces el campo magnético domina al eléctrico haciéndolo en espiral de manera que el campo eléctrico ralentice la fabricación de electrones [ matemáticas] v * B = E [/ matemáticas]
  3. Observe que en ambos casos, la velocidad del objeto se cambia para garantizar que se mantenga la relación.
  • Eléctrico y trayectoria paralela, perpendicular magnética (de cualquier manera). Este caso nos da un bucle de creación de electrones. Hará que el bucle sea grande cuando llegue al lado del origen del campo eléctrico, pero se encogerá a medida que se aleja, haciendo que el electrón se mueva en una trayectoria de centro en forma de huevo que se mueve hacia el origen del campo eléctrico.
  • Magnética y trayectoria paralela, perpendicular eléctrica (de cualquier manera). Esto hace que la trayectoria siga un camino parabólico hacia el origen del campo eléctrico. A medida que el electrón traza este camino parabólico, también comienza a formar una hélice, ya que hace una trayectoria más perpendicular con respecto al campo magnético, lo que lo convierte en una mezcla de este caso y el caso 3.
  • Paralelo magnético y eléctrico, trayectoria perpendicular (de cualquier manera). Este caso nos da la famosa hélice mencionada. Nada nuevo para agregar aquí.
  • Los casos restantes involucran ángulos entre la trayectoria, el campo eléctrico y el campo magnético. Pero supongo que los 6 casos anteriores (hay 8 en el medio).

    La explicación no es tan simple. Ejecuta una trayectoria helicoidal si entra en el campo en ángulo. Para considerar su movimiento en el campo EM, debe explicarse una física mucho más complicada.

    Los campos EM alteran el camino de los electrones, son arrastrados por campos eléctricos o se doblan transversalmente por campos magnéticos

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