เครื่องเร่งอนุภาค (accelerator) เป็นเครื่องมือที่สร้างขึ้นเพื่อใช้เร่งอนุภาคได้แก่ อิเล็กตรอน โปรตอนและไอออนต่าง ๆ  ให้มีความเร็วสูงๆ    ถึงตรงนี้หลายคนคงสงสัยว่า ทำไมต้อง
มีการเร่งอนุภาคด้วยล่ะ   ถ้าคิดแบบง่าย ๆ  ก็คงคล้ายกับการที่เราอยากรู้ว่ามีอะไรอยู่ในห่อของขวัญ เราต้องเปิดห่อนั้นออกก่อนจึงจะเห็นของข้างใน   ทำนองเดียวกันนักวิทยาศาสตร์อยากรู้ว่าจะมีอะไร
อยู่ในอนุภาคอิเล็กตรอน โปรตอนและไอออนต่าง ๆ บ้าง พวกเขาจึงต้องพยายามทำให้อนุภาคเหล่า
นั้นแตก เพื่อที่จะดูว่ามีอะไรอยู่ข้างใน ซึ่งคงไม่ใช่เอามือแกะออกเหมือนห่อของขวัญแน่     แต่ต้อง
ใช้เครื่องเร่งอนุภาค      เพื่อเร่งอนุภาคบางอย่างให้มีความเร็วสูง  ๆ    ซึ่งจะทำให้มีพลังงานสูงด้วย โดยที่พลังงานของอนุภาคที่ถูกเร่งนั้นต้องมากจนกระทั่งสามารถฝ่าแรงยึดเหนี่ยวของอนุภาคที่ถูกชน
จึงจะทำให้อนุภาคที่ถูกชนแตกออก   และเนื่องจากอนุภาคที่ถูกทำให้มีความเร็วสูงขึ้นนั้น   ขณะเดียว
กันก็จะมีขนาดเล็กลง (ความยาวคลื่นสสารสั้นลง) ด้วย   ดังนั้นเมื่อเจอกับอนุภาคส่วนที่แตกออกมา
และมีขนาดจิ๋วพอๆ กัน   จึงทำให้เราเก็บข้อมูลเกี่ยวกับอนุภาคส่วนที่แตกออกมานั้นได้ เหมือนกับที่
แสงช่วยให้เรามองเห็นได้ เฉพาะกับสิ่งของที่มีขนาดเท่ากัน หรือใหญ่กว่าความยาวคลื่นแสง เท่านั้น
แต่จะใช้มองดูของที่มีขนาดเล็กกว่าความยาวคลื่นแสงไม่ได้ นั่นเอง (ความยาวคลื่นแสงเป็นตัวกำหนด
ขนาดของสิ่งของที่คนเรามองเห็น)
                  สมการเกี่ยวกับความยาวคลื่นสสารของ เดอ บรอยล์  ดังนี้ คือ

                                     λ = h/p
          λ      คือความยาวคลื่นสสารของเดอ บรอยล์ 
                    h    คือค่าคงที่ของพลังค์
                    p   คือโมเมนตัม(คือมวล(m)คูณความเร็ว(v))

                       สมการนี้บอกเราว่า  สำหรับอนุภาคที่วิ่งเร็วมาก ๆ (v มาก) จะมีโมเมนตัมมาก ( p มาก ) เป็นผลให้มีความยาวคลื่นสสารสั้นลง 

                          อะไรจะเกิดขึ้นถ้าเพิ่มโมเมนตัม

 

                   โมเมนตัม (p) เป็นผลคูณของมวล (m)และความเร็วของอนุภาค (v) เขียนเป็นสมการได้คือ   p = mv   มีหน่วยตามระบบ SI เป็น kg.m/s  สำหรับอนุภาคที่มีความเร็วไม่มากนัก แต่มักใช้หน่วย eV/c สำหรับอนุภาคที่มีความเร็วใกล้ความเร็วแสง โดยที่ eV คือหน่วย อิเล็กตรอนโวลต์ หมายถึง พลังงาน
ซึ่งเท่ากับพลังงานที่อิเล็กตรอนได้รับเมื่อเคลื่อนที่ผ่านความต่างศักย์ 1 โวลต์ และ c คือ ความเร็วแสง
จากภาพระดับพลังงานต่างๆ  มีค่าดังนี้

             1 MeV = 106 eV   (อ่านว่า เมกะอิเล็กตรอนโวลต์)
            1 GeV = 109 eV   (อ่านว่า จิกะอิเล็กตรอนโวลต์)
            1 TeV = 1012 eV  (อ่านว่า  เทระอิเล็กตรอนโวลต์)

จากภาพด้านบนถ้าเราเพิ่มโมเมนตัมให้สูงขึ้น จะพบว่าความยาวคลื่นสสารจะลดลง และเป็นผลให้เรา
ค้นพบอนุภาคขนาดเล็กลงด้วย
                      สำหรับแนวคิดเกี่ยวกับเครื่องเร่งอนุภาคเริ่มขึ้นตั้งแต่ในปี ค.ศ. 1911 โดย เออร์เนสต์
รัทเทอร์ฟอร์ด
( Ernest Rutherford)   และคณะจากห้องปฏิบัติการวิจัยคาเว็นดิช (Cavendish )
มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์(Cambridge )    จากการทดลองเรื่องการกระเจิงของอนุภาคแอลฟาเมื่อพุ่ง
ชนนิวเคลียสของทอง อนุภาคแอลฟาที่ใช้ยิงมาจากการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสีซึ่งมีแรงไม่มาก
พอที่จะฝ่าแรงคูลอมบ์เข้าไปถึงนิวเคลียสของทองได้  จึงจำเป็นต้องสร้างเครื่องมือบางอย่างมาช่วย
เร่งอนุภาคให้มีพลังงานสูงมากพอที่จะทะลวงเข้าไปในใจกลางของทองให้ได้

 

คำศัพท์คณิตศาสตร์ที่น่าสนใจ

หมวด : | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |

    ศัพท์เคมี    ศัพท์คณิตศาสตร์   ศัพท์ฟิสิกส์   

  บทความวิทยาศาสตร์      ศัพท์ชีววิทยา      สื่อการสอนฟิสิกส์      ศัพท์วิทยาศาสตร์

พจนานุกรมเสียง 1   แมว    วัว 1    วัว 2    วัว 3    เหมียว   แกะ     พจนานุกรมภาพการ์ตูน

พจนานุกรมภาพเคลื่อนไหว   ดนตรี  Bullets แบบ JEWEL  พจนานุกรมภาพต่างๆ 

ภาพเคลื่อนไหวของสัตว์ต่างๆ  โลกและอวกาศ

อุปกรณ์และเครื่องมือต่างๆ

 

การเรียนการสอนฟิสิกส์ 2  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

 

 1. ไฟฟ้าสถิต   2.  สนามไฟฟ้า   3. ความกว้างของสายฟ้า  4.  ตัวเก็บประจุและการต่อตัวต้านทาน 

5. ศักย์ไฟฟ้า   6. กระแสไฟฟ้า  7. สนามแม่เหล็ก   8.การเหนี่ยวนำ

9. ไฟฟ้ากระแสสลับ   10. ทรานซิสเตอร์  11. สนามแม่เหล็กไฟฟ้าและเสาอากาศ 

12. แสงและการมองเห็น

13. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ 14. กลศาสตร์ควอนตัม   

15. โครงสร้างของอะตอม   16. นิวเคลียร์    17. การสอนไฟฟ้าแม่เหล็กของมหาวิทยาลัยรังสิต

กลับหน้าสารบัญ

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

หนังสืออิเล็กทรอนิกส์