Угол наклона (движение частиц)

Угол наклона заряженной частицы — это угол между вектором скорости частицы и локальным магнитным полем . Это обычное измерение и тема при изучении магнитосферы , магнитных зеркал , биконических каспов и поликолодцев . См. Полярное сияние и Кольцевой ток

Использование: движение частиц

Принято обсуждать направление, в котором движется частица, по ее углу наклона. Угол наклона 0 градусов — это частица, чье параллельное движение происходит идеально вдоль локального магнитного поля . В северном полушарии эта частица будет направлена вниз к Земле (и наоборот в южном полушарии ). Угол наклона 90 градусов — это частица, которая локально отражает (см.: Движение частиц магнитосферы ).

Особый случай: экваториальный угол наклона

Угол экваториального питча частицы — это угол питча частицы на геомагнитном экваторе Земли. Этот угол определяет конус потерь частицы. Конус потерь — это набор углов, при которых частица ударится об атмосферу и больше не будет захвачена магнитосферой, в то время как частицы с углами питча вне конуса потерь будут отражаться и продолжать оставаться захваченными.

{\begin{aligned}\sin ^{2}\left(\alpha _{0}\right)={\frac {B_{0}}{B_{m}}}\end{aligned}}

Где - экваториальный угол наклона частицы, - экваториальная напряженность магнитного поля на поверхности Земли, а - напряженность поля в точке отражения. Обратите внимание, что это не зависит от заряда, массы или кинетической энергии. $\alpha _{0}$ $B_{0}$ $B_{m}$

Это происходит из-за инвариантности магнитного момента . В точке отражения частица имеет нулевую параллельную скорость или угол тангажа 90 градусов. В результате, $\mu$

\mu ={\frac {1}{2}}{\frac {mv_{\perp 0}^{2}}{B_{0}}}={\frac {1}{2}}{\frac {mv^{2}\sin ^{2}\left(\alpha _{0}\right)}{B_{0}}}={\frac {1}{2}}{\frac {mv^{2}}{B_{m}}}

Смотрите также

Внешние ссылки

Учебник космической физики Оулу
глоссарий миссии IMAGE