Угол тангажа (движение частицы) - Pitch angle (particle motion) - Wikipedia

Эта статья о питч-угле заряженной частицы. Угол наклона в инженерии см. Угол тангажа (инженерный).

В угол наклона из заряженная частица - угол между вектором скорости частицы и локальным магнитное поле. Это обычное измерение и тема при изучении магнитосфера, магнитные зеркала, ciconic cusps и поливеллы. Видеть Аврора и Кольцевой ток

Использование: движение частиц

Принято обсуждать направление, в котором движется частица, по ее наклонному углу. Угол наклона 0 градусов - это частица, параллельное движение которой идеально совпадает с локальным магнитное поле. в Северное полушарие эта частица будет направляться к Земле (и наоборот в Южное полушарие ). Угол наклона 90 градусов - это частица, которая локально зеркально отражает (см .: Движение частиц магнитосферы ).

Частный случай: экваториальный угол тангажа

Экваториальный питч-угол частицы - это питч-угол частицы на геомагнитном экваторе Земли. Этот угол определяет конус потерь частицы. Конус потерь - это набор углов, при которых частица столкнется с атмосферой и больше не будет захвачена в магнитосфере, в то время как частицы с питч-углами вне конуса потерь будут зеркало и продолжают быть в ловушке.

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

Где ${\displaystyle \alpha _{0}}$ - экваториальный питч-угол частицы, ${\displaystyle B_{0}}$ - напряженность экваториального магнитного поля, а ${\displaystyle B_{m}}$ - максимальная напряженность поля. Обратите внимание, что это не зависит от заряда, массы или кинетической энергии.

Это связано с инвариантностью неизменность магнитного момента ${\displaystyle \mu }$. В точке отражения частица имеет нулевую параллельную скорость или угол наклона 90 градусов. Как результат,

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

Смотрите также

• Адиабатический инвариант
• Магнитное зеркало

внешняя ссылка

• Учебник космической физики Оулу
• Глоссарий миссии IMAGE