3. Природа дрейфового движения

Чтобы просто и наглядно представить природу дрейфового движения и оценить величину дрейфовой скорости, рассмотрим циклотронную окружность.

Сила , действующая поперёк магнитного поля, в одной половине циклотронного периода действует вдоль направления вращения, в другой – против этого направления. Как видно из рисунка, в верхней половине окружности сила действует по направлению вращения, в нижней – против. В результате частица будет двигаться сверху вниз быстрее, чем снизу вверх. Разность этих скоростей приведёт к смещению циклотронной окружности с постоянной скоростью в направлении, перпендикулярном как магнитному полю, так и действующей силе. Это смещение и называется дрейфом. Оценим величину скорости дрейфа. Сила создаёт ускорение . За время циклотронного периода приращение скорости

. В рассмотренном примере скорость вращения в направлении вниз будет на величину такого порядка больше, вверх – меньше средней. Разность этих скоростей даёт скорость дрейфа, величина которой:

, (11) или, если подставить значение циклотронной частоты:

. (12)

При оценке множители порядка единицы опущены.

Чтобы указать не только величину, но и направление дрейфовой скорости, нужно записать её выражение в векторной форме. Векторное выражение для дрейфовой скорости можно получить из уравнения (1), приняв, что , где – скорость циклотронного вращения, удовлетворяющая уравнению:

. (13)