Akselerator, detektor, dan fisika terapan

Yang akan kamu pelajari

• Fisika akselerator
• Akselerator partikel

Pahami konsepnya

Medan listrik melakukan kerja pada muatan dan menambah energi, sedangkan magnet membelokkan atau memfokuskan lintasan. Rongga radiofrekuensi memberi dorongan dengan fase yang disinkronkan terhadap berkas. Dalam medan magnet seragam tegak lurus, momentum memenuhi p=|q|Br, termasuk momentum relativistik; v harus tetap dihitung dengan relasi relativistik bila energinya tinggi.

Detektor menggabungkan pelacakan, kalorimetri dan identifikasi partikel. Pengukuran selalu memerlukan kalibrasi, efisiensi dan ketidakpastian.

Analisis lanjut

Kekakuan magnetik Bρ=p/|q| menentukan kebutuhan medan untuk radius tertentu. Sinkrotron menyesuaikan medan dan RF saat energi naik; elektron ringan kehilangan energi radiasi lebih besar dalam pembelokan pada energi sebanding. Luminositas berkas dan penampang lintang menentukan laju kejadian Ṅ≈ℒσ.

Rekonstruksi bukan pengamatan lintasan sempurna: resolusi dan background membatasi kesimpulan.

Contoh terurai

Muatan q=2e melewati beda potensial 1000 V tanpa rugi mendapat energi kinetik 2000 eV. Untuk momentum dua kali pada medan B sama, radius kelengkungan dua kali. Pada partikel relativistik, jangan menghitung momentum sebagai mv biasa.

Coba, amati, jelaskan

Baca dossier LHC dan pisahkan komponen pendorong energi dari komponen pembelok. Buat rantai “interaksi → sinyal sensor → rekonstruksi → inferensi” untuk satu detektor.

Cek pemahaman

Komponen medan mana yang dapat langsung menambah energi kinetik muatan titik?

• Keduanya selalu sama
• Medan listrik
• Medan magnet saja pada vakum

Jawab dan baca pembahasannya di aplikasi.