라머반지름

요약 하전입자가 자기장 속에서 하는 원운동의 반지름을 말한다. 자기력선속밀도를 B,그것에 수직방향인 입자의 속도를 v, 입자의 질량을 m, 전하를 q라 하면, 이 반지름은 r＝mv/qB 로 주어진다. 영국의 이론물리학자 J.라머가 도입하였다.

이동하는 대전된 입자에 자기장을 가하면 로렌츠 힘(Lorentz Force)이 발생한다. 특히 균일한 자기장 속을 일정한 속도로 통과하는 하전입자에 가해지는 로렌츠 힘은 일정한 크기의 구심력으로 작용하여 입자를 자기장에 수직한 면에 대해 원운동하도록 구속한다.

이동하는 하전입자의 속도를 v, 자기장을 B, 입자에 작용하는 로렌츠힘을 F라고 할 때, 로렌츠 힘은 다음과 같다.



하전입자의 속도를 자기장에 평행한 성분과 수직한 성분으로 나누어 적용하면 수직인 성분만 남는다.





이를 구심력으로 하는 원운동의 반지름은 다음과 같다.



라머반지름은 하전입자의 속도에 비례하고 가해진 자기장에 반비례하는 값을 가진다. 따라서 강한 자기장을 사용하면 더욱 작은 공간안에 하전입자를 가둘수 있다. 한편 라머 반지름이 질량에 비례한다는 사실을 이용하면 일정한 자기장하에서 포집된 입자가 갖는 궤도반지름으로부터 입자의 질량을 알아낼 수 있다.