Als je gebruik maakt van een lineaire versneller, wordt de maximaal te behalen snelheid al gauw beperkt door de lengte van je versnellingsbuis.

In een cyclotron kun je elektrisch geladen deeltjes in stappen versnellen. Dat gebeurt in de smalle spleten tussen de halve cirkels. Na elke versnellingsfase laat je ze een deel van een cirkelbaan doorlopen door middel van een homogeen magneetveld. Daarna worden ze weer versneld enzovoorts.

• Waarom bewegen ze in het magneetveld volgens een cirkelbaan?
• Waarom verandert de snelheid hier niet van grootte (maar wél van richting)?

Als de snelheid toeneemt wordt de straal van de cirkelbaan steeds groter, de formule hiervoor luidt:

(Afleiding?)

• Wat beteken de grootheden in deze formule?
• Waarom blijft de tijd die nodig is voor een (halve) cirkel constant?
• Wat betekent dat voor de frequentie van de wisselspanning die het elektrisch veld steeds van richting verandert?

Zie ook : PO Lorentz

Onderzoek nu met deze applet de werking van een cyclotron. Klik voordat je begint even op "reset".  De rode pijl geeft de werkende kracht op het deeltje, óók tijdens de versnelling, de gele pijl de snelheid.

De wisseling van de richting van het elektrisch veld bepaal je met de frequentie, en die moet wél kloppen wil je je geladen deeltje precies in de tussenruimtes laten versnellen. Je begint met instelling 1.0. Probeer ook eens 0.5 en 2.0.

• Leg uit wat er bij deze instellingen gebeurt.

Zoals je ziet neemt de snelheid na een aantal omwentelingen niet meer toe. Dat lijkt in strijd met de gegeven formule, maar is het niet; verantwoordelijk is de relativiteitstheorie. 

• *Kun jij verklaren hoe dat zit?

© Hwang