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🧮 Cyclotron Frequency 計算機

專業免費的 Cyclotron Frequency 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
27,992,489,872.333 赫茲(Hz)
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

什麼是迴旋頻率?

迴旋頻率指的是帶電粒子在均勻磁場中繞著磁力線旋轉的頻率。當一個電荷為 q、質量為 m 的粒子穿過磁場 B 時,磁力會提供向心力,使粒子沿圓形軌道運動。值得注意的是,這個頻率與粒子的速度或軌道半徑無關,只取決於粒子的荷質比以及磁場強度。

如何使用本計算器

請輸入粒子的電荷 q(單位:庫侖)、磁場強度 B(單位:特斯拉),以及粒子質量 m(單位:公斤)。計算器會回傳迴旋頻率 f(單位:赫茲)、角頻率 \omega(單位:弧度/秒)以及軌道週期 T(單位:秒)。預設值以電子為例(q = 1.602176634×10^{-19}\ C,m = 9.109×10^{-31}\ kg)。

公式解析

迴旋頻率的公式為

f = \dfrac{q B}{2π m}
其角頻率形式為 \omega = \dfrac{qB}{m},又因為 f = \dfrac{\omega}{2π},兩者之間關係十分簡單。週期則為 T = \dfrac{1}{f}。由於頻率與速度無關,同一種粒子無論能量高低,都會以相同的頻率繞行——這正是迴旋加速器(cyclotron)能夠運作的關鍵原理。

範例計算

以一個電子(q = 1.602176634×10^{-19}\ C,m = 9.10938×10^{-31}\ kg)在 B = 0.5\ T 的磁場中為例:

f = \dfrac{1.602176634×10^{-19} × 0.5}{2π × 9.10938×10^{-31}} ≈ 1.399×10^{10}\ Hz
約為 14 GHz。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

頻率會隨粒子的速度而改變嗎?
不會。在非相對論性運動下,迴旋頻率與速度及軌道半徑無關——這正是迴旋加速器所善加利用的重要特性。
角頻率和頻率有什麼差別?
角頻率 \(\omega\) 的單位是弧度/秒,而頻率 \(f\) 的單位則是每秒週期數(赫茲,Hz)。兩者的關係為 \(\omega = 2\pi f\)。
為什麼我算出來的結果會略有差異?
這通常是因為計算時所採用的基本物理常數(例如電子質量)精確值略有不同所致。