Гиромагнитная частота

ГИРОМАГНИТНАЯ ЧАСТОТА (циклотронная частота), частота вращения ω_с свободной заряженной частицы в постоянном однородном магнитном поле напряжённостью Н. Частица движется по цилиндрической винтовой линии, смещаясь равномерно-поступательно вдоль магнитного поля с продольной скоростью v₁ = (vH)/Н и вращаясь по окружности радиуса r = v_?cm/qH (q и m заряд и масса частицы, с - скорость света) с поперечной скоростью v_?= | [vH]|/Н в плоскости, перпендикулярной магнитному полю. Вращение частицы происходит под действием Лоренца силы с частотой ω_с = qH/mс. Частота вращения релятивистской частицы меньше: ω_{c rel} = ω_с(1 -v²_?/с²)^1/2.

Гиромагнитная частота определяет разность энергий ΔЕ между уровнями энергии частицы в магнитном поле: ΔЕ = ћω_c (ћ - постоянная Планка). Вращаясь в магнитном поле, частица испускает магнитотормозное излучение на гармониках гиромагнитной частоты, то есть на кратных частотах ω_{с rad} = Νω_c (Ν = 1, 2, ...). Гиромагнитная частота играет существенную роль при распространении и генерации электромагнитных волн в плазме. В зависимости от величин магнитного поля гиромагнитная частота, например, электронов меняется от нескольких герц в межзвёздной среде до 10⁴ МГц в поле солнечного пятна; в земной ионосфере гиромагнитная частота электронов порядка 1,4 МГц.

А. П. Сухоруков.