एक साइक्लोट्रॉन का उपयोग प्रोटॉन $\left({ }_{1}^{1} H\right)$,ड्यूटेरॉन $\left({ }_{1}^{2} H\right)$,और $\alpha$-कणों $\left({ }_{2}^{4} He\right)$ को त्वरित करने के लिए किया जाता है। समान परिस्थितियों में बाहर निकलते समय,न्यूनतम गतिज ऊर्जा $(KE)$ किसके द्वारा प्राप्त की जाती है?

एक साइक्लोट्रॉन की ऑसिलेटर आवृत्ति $10 \; MHz$ है। प्रोटॉन को त्वरित करने के लिए ऑपरेटिंग चुंबकीय क्षेत्र क्या होना चाहिए? यदि इसके 'डीज़' (dees) की त्रिज्या $60 \; cm$ है,तो त्वरक द्वारा उत्पन्न प्रोटॉन बीम की गतिज ऊर्जा ($MeV$ में) क्या होगी? $(e = 1.60 \times 10^{-19} \; C, m_p = 1.67 \times 10^{-27} \; kg, 1 \; MeV = 1.6 \times 10^{-13} \; J)$

सत्यापित करें कि साइक्लोट्रॉन आवृत्ति $\omega = \frac{eB}{m}$ का आयाम $[T]^{-1}$ सही है।

साइक्लोट्रॉन की कार्यप्रणाली समझाइए और इसके उपयोग बताइए।

एक साइक्लोट्रॉन,जिसका उपयोग प्रोटॉन (द्रव्यमान $\approx m$) को त्वरित करने के लिए किया जाता है,के डीज़ (त्रिज्या $\approx R$) पर $f$ आवृत्ति का एक प्रत्यावर्ती विद्युत क्षेत्र लगाया जाता है। साइक्लोट्रॉन में प्रयुक्त ऑपरेटिंग चुंबकीय क्षेत्र $(B)$ और इसके द्वारा उत्पन्न प्रोटॉन बीम की गतिज ऊर्जा $(K)$ है:

कथन : साइक्लोट्रॉन एक ऐसा उपकरण है जिसका उपयोग धनात्मक आयन को त्वरित करने के लिए किया जाता है।
कारण : साइक्लोट्रॉन आवृत्ति वेग पर निर्भर करती है।