Usar la calculadora de frecuencia de ciclotrón es sencillo, pero entender el significado físico de cada parámetro y resultado es esencial para aplicaciones significativas.
1. Carga de la Partícula (q)
Ingresa la carga eléctrica de la partícula en Culombios. Para partículas fundamentales, usa la carga elemental e = 1.602×10⁻¹⁹ C. Los electrones tienen carga -e, los protones tienen carga +e, y las partículas alfa tienen carga +2e. Para iones, multiplica la carga elemental por el número de electrones en exceso o faltantes. Siempre usa el signo correcto: positivo para protones e iones positivos, negativo para electrones e iones negativos.
2. Intensidad del Campo Magnético (B)
Ingresa la intensidad del campo magnético en Tesla. Valores comunes incluyen: campo magnético de la Tierra (~50 μT), imanes de refrigerador (~5 mT), máquinas de IRM (1-3 T), y aceleradores de partículas (1-10 T). Recuerda que 1 Tesla = 10,000 Gauss. El campo magnético debe ser uniforme sobre la región donde se mueve la partícula para que la fórmula de frecuencia de ciclotrón sea válida.
3. Masa de la Partícula (m)
Especifica la masa de la partícula en kilogramos. Para partículas fundamentales, usa: masa del electrón (9.109×10⁻³¹ kg), masa del protón (1.673×10⁻²⁷ kg), masa del neutrón (1.675×10⁻²⁷ kg). Para iones o moléculas, suma las masas de todas las partículas constituyentes. En situaciones relativistas, usa la masa relativista m = γm₀, donde γ es el factor de Lorentz y m₀ es la masa en reposo.
4. Interpretación de los Resultados
La calculadora proporciona tres resultados clave: Frecuencia de Ciclotrón (f) en Hz, Frecuencia Angular (ω) en rad/s, y Período (T) en segundos. La frecuencia de ciclotrón te dice cuántas órbitas completas hace la partícula por segundo. La frecuencia angular es útil para cálculos que involucran energía y momento. El período da el tiempo para una órbita completa, lo cual es crucial para aplicaciones de temporización en aceleradores de partículas.