مصطلحات فيزيائية

[د.محمد فتحى]

أثر الكتلة في تشوه شكل الأجسام
تؤثر الكتلة في تشوه شكل الأجسام ولمعرفة ذلك نحتاج إلى نابض أي زنبرك وكتلةٍ عيارية مناسبة أي صنجات وساق تعليق وخطاف ومسطرة ونبدأ بتعليق النابض بحيث يتدلى رأسيه ونضع إشارة بحذاء طرف النابض الحر ونبدأ بقياس طول النابض وليكن هذا الطول "ل1" ثم نعلق كتلة صغيرة في طرفه وسنجد أن النابض قد ازداد في الطول وأصبح طوله في هذه الحالة "ل2" ومقدار استطالة النابض هو الفرق بين هذين الطولين وإذا قمنا بزيادة الكتلة المعلقة سنجد أن النابض يزداد أكثر في الطول أي يتشوه في الشكل وسنجد أنه كلما زادت الكتلة المعلقة كلما زاد التشوه الحاصل في النابض وسنجد أيضاً أن مصدر القوة التي يتأثر بها الزنبرك هو الكتلة، فكلما زادت كلما زادت قوت التجاذب وهذه هي قوة تجاذب الكتل والتي تنشأ بين الأجسام بحسب كتلتها لذا، فقوة التجاذب بين الأرض والقمر كبيرة جداً وذلك لأن كتلتيهما كبيرة وكذلك تتجاذب الأجرام السماوية كالكواكب والنجوم والأقمار بفضل قوة تجاذب الكتل وسبحان الله العظيم إذ أن هذه القوة هي السر العظيم في انتظام الأجرام السماوية الهائلة كالأرض والشمس. أشباه الموصلات
الصورة اسم يطلق على كل مادة توصل التيار الكهربائي (را. التوصيل) على نحو أقل يسرا مما تفعل الفلزات، كالنحاس والألومنيوم، وأكثر يسرا مما تفعل المواد العازلة من مثل الزجاج والخزف. ومن أحسن الأمثلة على أنصاف الموصلات عنصر السليكون وعنصر السلينيوم. وأبرز خصائص هذه المواد أن موصليتها تتعاظم بارتفاع الحرارة.
الأمبير
وحدة لقياس شدة التيار الكهربائي، وهي عبارة عن القوة الكهربائية الدافعة التي يحدثها فلط واحد يعمل عبر مقاومة مقدارها أوم واحد. سميت على اسم الفيزيائي الفرنسي أندريه ماري أمبير.
الانتشار
في الفيزياء، نفاذ الدقائق الجزيئية، على نحو تلقائي، من حيز إلى آخر نفاذا ينشأ عنه امتزاج جزيئات المواد المختلفة امتزاجا منتظما. والانتشار ظاهرة من ظواهر الغازات، ولكنه قد يحدث في السوائل والجوامد أيضا. فحين يدخل غاز أخف أو أثقل من الهواء إلى قارورة مشتملة على هواء ينتشر الغاز حتى يتكون مزيج منتظم من الغازين. وتتوقف سرعة الانتشار على كثافة الغاز (را. غراهام، قانون). ومعدل سرعة انتشار السوائل أدنى بكثير من معدل سرعة انتشار الغازات لأن جزيئات السوائل متلازة على نحو أشد. أما (انتشار) الجوامد فعملية بطيئة إلى أبعد الحدود.
الانعكاس والانكسار
ارتداد الضوء (أو الحرارة أو الصوت) عن سطح عاكس. وللانعكاس قانون ينص على أن الزاوية التي يصنعها الشعاع الساقط مع السطح العاكس مساوية للزاوية التي يصنعها الشعاع المنعكس مع نفس السطح. أما الانكسار (أو الانعطاف) فيحدث حين يضطر الشعاع الضوئي إلى تغيير اتجاهه بالمرور، على نحو منحرف، من وسط ذي كثافة معينة (كالهواء) إلى وسط آخر ذي كثافة مختلفة (كالزجاج). وإنما ينشأ الانكسار عن التغير الذي يطرأ على سرعة الضوء عند مروره بالزجاج، إذ من المعروف أن الضوء ينتقل في الزجاج بأبطأ مما ينتقل في الهواء.

[Qasaimeh]

الله يبارك فيك ويجزيك الف الف خير يا مبدع واقترح ان نضيف جميعنا مصطلحات هنا حتى تصبح موسوعة بإذن الله

[HazemSakeek]

حياك الله وبارك الله فيك عزيزي محمد


وان شاء الله تصبح لنا مجموعة من المصطلاحات الفيزيائية المتكاملة


تحياتي

[أمل باسم]

شكرا لك اخي


و بانتظار المزيد

[د.محمد فتحى]

تكملة للموضوع السابق
التوازن الحركي للجزيئات
ولكن ما هو أثر الحرارة على الغازات؟ لنقم بتجربة تساعدنا في معرفة ذلك، وسوف نحتاج إلى بالون مطاطي، قنينة، حوض به ماء بارد، وآخر به ماء ساخن. والآن قم بوضع البالون على فم القنينة على أن يكون غير منفوخ ثم ضع القنينة في حوض الماء الساخن واتركها لفترة. ستلاحظ أن البالون قد انتفخ لأن ارتفاع درجة حرارة الهواء داخل القنينة نتيجة التسخين أدى إلى زيادة سرعة حركة جزيئات الهواء مما جعلها تصطدم بالجدار الداخلي للقنينة والبالون معاً فتولد ضغط عليهما نتج عنه انتفاخ البالون، والآن انقل القنينة في حوض الماء البارد واتركها لفترة ستجد أن البالون قد قل حجمه وذلك لانخفاض درجة حرارة الهواء بداخل القنينة مما أدى إلى قلة سرعة حركة جزيئات الهواء وبذلك يعود البالون لوضعه السابق وذلك يثبت أن الحرارة تكسب الجزيئات طاقة أكبر فتزيد سرعتها فتبتعد الجزيئات عن بعضها وتقل قوة تماسكها. أما انخفاض الحرارة فيؤدي إلى فقد الجزيئات للطاقة مما يقلل من سرعتها فتقترب الجزيئات من بعضها وتزيد قوة تماسكها.
التوازن الحركي للجزيئات-2
كلنا يعرف السكر ولكن هل تعرف مما يتكون جزيء السكر؟ يجب عمل التجربة التالية لمعرفة ذلك سنحتاج إلى أنبوب اختبار وموقد وكوب زجاجي وبعض السكر وعلينا أن نضع السكر في أنبوب الاختبار ثم نعرضه لنار الموقد الهادئة ونراقب ماذا سيحدث، بعد فترة سيبدأ السكر في الانصهار ويتصاعد منه دخان وفي هذا الوقت نحضر الكوب ونجففه جيداً ثم ننكسه فوق أنبوب الاختبار ستلاحظ تكثف بخار الماء على الكوب وباستمرار التسخين سيحترق السكر والآن نطفئ الموقد ونترك الأنبوب ليبرد ثم نفحص المادة المتبقية في الأنبوب سنجد أنها تختلف في صفاتها عن السكر وهي مادة الفحم "الكربون" وهذا يعني أن السكر يتركب من مادتين هما الكربون والماء ويمكن تفكيك جزيء الماء والذي يتكون من مادتين إحداهما غاز يساعد على الاشتعال وهو الأوكسجين أما المادة الأخرى في غاز سريع الاشتعال ويسمى الهيدروجين وهذا يدل على أن جزيء السكر يتركب من كربون وهيدروجين وأوكسجين وكل مادة من هذه المواد الثلاث تختلف في صفاتها عن صفات السكر.
التوتر السطحي
في هذا الاختبار سوف نقوم باختبار التوتر السطحي من خلال جعل مشبك الأوراق المعدنية يطفو على سطح الماء، ولهذا الغرض نحن بحاجة إلى وعاءٍ كبيرٍ مليء بالماء، مشبك أوراق معدني صغير، رقاقة معدنية. خذ المشبك وضعه على الرقاقة أولاً حتى تنزله بعناية في الماء بحيث يطفو على السطح. هل لاحظتم ذلك؟ والآن إذا نظرنا إلى المشبك نرى أن المياه تعلو حول أطرافه ولكنه لا يغرق, ذلك لأنه يضغط على الماء فيرتفع الماء حول حافتيه ويبقى هو على السطح بفعل قوة تماسك الماء أو ما نسميه التوتر السطحي.
الثرموستات
أداة أوتوماتيكية لتنظيم الحرارة وإبقائها عند درجة ثابتة معروفة. تستخدم في المباني، وسخانات الماء، والأفران، ومشعاعات Radiators السيارات وغيرها.
الجاذبية
في هذه التجربة سوف نتعرف على الجاذبية وهي القوة التي تمارسها الأرض على الأشياء لتجذبها نحو مركزها، نحتاج من أجل ذلك إلى كتابين واحد ثقيل والآخر خفيف. أمسك كل كتاب من أعلاه بهذا الشكل ثم ارفعهما هكذا حتى يكونا على مستوى واحد ثم دعهما يسقطان في الوقت نفسه وسنرى ما سيحصل، كما ترى لقد لامس الكتابان سطح المكتب معاً في الوقت نفسه وهذا لأن قوة الجاذبية تجعل الأشياء تقع معاً بالسرعة نفسها وفي الوقت نفسه مهما كان وزنهما.

الجاذبية والتجاذب
يطلق لفظ الجاذبية أو الجاذبية الأرضية على تلك القوة التي تجذب الأجسام نحو مركز الأرض والتي تجعل لهذه الأجسام وزنا. وهي تعمل على الجسم في نقطة بعينها تعرف ب- (مركز الثقل). وإذ كانت الأرض غير تامة الاستدارة كان طبيعيا أن تتفاوت قوة الجاذبية في نقاط مختلفة من سطحها، وأن يتفاوت بالتالي وزن الجسم الواحد عند خط الاستواء وعند القطبين الشمالي والجنوبي تفاوتا ضئيلا، فهو عند خط الاستواء - لبعده نسبيا عن مركز الأرض - أخف منه عند القطبين. وأما لفظ (التجاذب فيطلق على خاصية عامة في المادة تجعل جميع الأجسام الموجودة في الكون تتجاذب أي ينجذب بعضها إلى بعض. وقانون التجاذب الذي وضعه نيوتن Newton ينص على أن قوة التجاذب بين كتلتين تتناسب طرديا مع حاصل ضرب الكتلتين وتتناسب عكسيا مع مربع المسافة التي تفصل بين مركزيهما.

[د.محمد فتحى]

الجسيمات الأولية
(الجسيمات الأساسية (Fundamental Particles: اسم جامع للجسيمات تحت الذرية التي تتكون منها المادة. والجسيمات الأساسية بعضها مستقر (stable) وهي الفوتون (Photon) والإلكترون (Electron) والنيوترينو (Neutrino) والبروتون (Proton) والنيوترون (Neutron) المقيد داخل نواة الذرة، أما النيوترون الحر خارج النواة فهو جسيم غير مستقر. وقد اكتشفت مجموعات أخرى من الجسيمات حديثاً في الأشعة الكونية (Cosmic Radiation)، كما تم اكتشاف بعضها أثناء تجارب الطاقة العالية باستخدام معجلات الجسيمات عالية الطاقة.
ويمكن تصنيف الجسيمات الأساسية وفقاً لأسس مختلفة، مثل نوع التفاعلات التي تسهم فيها هذه الجسيمات. فالهادرونات (Hadrons) [أي الباريونات (Baryons) والميزونات (Mosons)] تدخل في التفاعلات القوية) Strong Interactions)، أما اللبتونات (Leptons) فتدخل فقط في التفاعلات الضعيفة (Weak Interactions) [إلا إذا كان اللبتون يحمل شحنة كهربائية فإنه يدخل في التفاعلات الكهرومغنطيسية) Electro-magnetic Interations)] . وتستقل الفوتونات كمجموعة منفردة بين مجموعات الجسيمات الأولية، ولقد اكتشفت في الستينات من هذا القرن مجموعة من الجسيمات التي تعتبر جسيمات أولية، إذ يعتقد أنها هي اللبنات الأولية التي تتكون منها المادة، تلك هي الكواركات. والفكرة الأساسية هي أن جميع الهادرونات يمكن أن تتكون من ثلاثة كواركات (انظر: الكوارك) . ويتوقف متوسط عمر الجسيم غير المستقر على ما إذا كان ينحل بتفاعل قوى (ويكون متوسط العمر حوالي 10 ـ 23 ثانية) أو بتفاعل كهرمغنطيسي (حوالي 10 ـ 16 ثانية) أو بتفاعل ضعيف (حوالي 10 ـ 6 ثانية إلى 10 ـ 10 ثانية) والوحدة التي تقدر بها كتلة الجسيم الأساسي هي كتلة السكون للإلكترون.
الحث
في الكهرباء، العملية التي بها يتكهرب موصل كهربائي عندما يقرب من جسم مشحون. وفي المغنطيسية، العملية التي يتمغنط بها جسم قابل للتمغنط عندما يوضع في مجال مغنطيسي، أو العملية التي بها تتولد قوة دافعة كهربائية في دارة نتيجة لإحداث تغيير في المجال المغنطيسي المتصل بتلك الدارة.
الحركيات
فرع من الفيزياء يعنى بدراسة مشكلات الحركة وأثر القوى في الأجسام. وهو يقابل علم السكونيات statics الذي يبحث في الأجسام الساكنة أو القوى المتوازنة. والديناميكا مبنية على قوانين الحركة الثلاثة التي وضعها إسحق نيوتن. وإنما ينص أول هذه القوانين على أن الجسم الساكن يظل ساكنا والجسم المتحرك يظل متحركا بسرعة ثابتة في خط مستقيم ما لم تؤثر عليه، في كلتا الحالتين، قوة خارجية. وينص ثانيها على أن هذه القوة الخارجية تسرع حركة الجسم في اتجاهها هي، وهذا التسارع يتناسب تناسبا طرديا مع القوة الخارجية ويتناسب تناسبا عكسيا مع كتلة الجسم. أما القانون الثالث فينص على أن لكل فعل رد فعل مساويا له في المقدار ولكنه مضاد له في الاتجاه. والواقع أن هذه القوانين الثلاثة هي أساس الديناميكا الكلاسيكية. أما حين تبدأ سرعة الأجسام في الاقتراب من سرعة الضوء فعندئذ يجب الاستعاضة عن هذه القوانين بنظرية النسبية لآينشتاين.
الحيود
انحراف الموجات الصوتية أو المائية أو الضوئية عندما تصطدم بعقبة أو تنفذ من ثقب. ودرجة الحيود - أي مقدار انحراف هذه الموجات - تتوقف على طول الموجات. إن حيود الموجات الصوتية والمائية أمر جلي. أما حيود الموجات الضوئية فعسير تبينه لان موجات الضوء شديدة القصر. وإنما يحدث الحيود الضوئي عادة عندما تنفذ الموجات الضوئية عبر شقوق ضيقة أو عندما تنعكس عن سطح محزز. ولقياس أطوال الموجات الضوئية تستخدم(محززة الحيود) Diffraction Grating التي اخترعها جوزيف فون فراونهوفر عام 1821 وهي عبارة عن لوح زجاجي حزت على سطحه خطوط متوازية يتراوح عددها ما بين خمسة عشر ألف خط وأربعين ألف خط في الإنش المرب الواحد.

[د.محمد فتحى]

الداين
في الفيزياء وحدة قوة تعادل تلك القوة التي تعمل في كتلة من المادة مقدارها غرام واحد طوال ثانية واحدة فتحدث في تلك الكتلة تسارعا بنسبة سنتيمتر واحد في الثانية الواحدة.
الديناميكا الحرارية
فرع من الفيزياء يبحث عن العلاقة بين الحرارة والطاقة الميكانيكية، وتحويل إحداهما إلى الأخرى. ومن الأمثلة على تحول الطاقة الميكانيكية إلى حرارة أن دلك راحتي اليدين إحداهما بالأخرى يولد حرارة. ومن الأمثلة على تحول الحرارة إلى طاقة ميكانيكية أن احتراق الوقود في الآلات البخارية يمدد الغازات فينتج عن ذلك طاقة ميكانيكية. ينص القانون الأول للديناميكا الحرارية على أنه عندما تحول الحرارة إلى شغل work فإن مقدارا محددا منها يحدث مقدارا محددا من الشغل، وعندما يحول الشغل إلى حرارة فإن مقدارا محددا منه يحدث مقدارا محددا من الحرارة. وينص القانون الثاني على أن الحرارة لا تسري من تلقاء نفسها من جسم أكثر برودة إلى جسم أكثر سخونة. ويعرف هذا القانون الثاني ب- (مبدأ كارنو) نسبة إلى الفيزيائي الفرنسي نيقولا كارنو.
الديناميكا الحرارية
الديناميكا الحرارية فرع يهتم بدراسة التغيرات في الطاقة التي تصاحب العمليات الكيميائية والفيزيائية, وتتعلق الديناميكا الحرارية ببحث كيفية إنتاج الحرارة وانتقالها من موقع إلى آخر وتأثيرها على المادة وكيفية تخزينها. ويمكن تحويل الطاقة الحرارية إلى أنواع أخرى من الطاقة وبالعكس. فعند احتراق الفحم الحجري على سبيل المثال, يتحول جزء من الطاقة الكيميائية التي تربط بين جزيئاته إلى حرارة. وتشمل الدينامية الحرارية أيضاً علم التقريس الذي يدرس المواد عند درجات منخفضة جداً من الحرارة. ومبادئ الدينامية الحرارية ضرورية لفهم كل أنواع الآلات الحرارية, التي تشمل آلات الديزل والبنزين والبخار كما تشمل آلات أجهزة التبريد.
وتمكننا الديناميكا الحرارية من أن نتوقع إمكانية حدوث التفاعل الكيميائي تلقائياً تحت ظروف معينة، وبذلك فإنه يمكننا توفير كثير من الجهد والوقت والمال ببعض حسابات الديناميكا الحرارية. كذلك يمكن باستخدام قوانين الديناميكا الحرارية تعيين مدى تلقائية التفاعل من خلال تعيين موضع الاتزان وحساب ثابت الإتزان. وتتلخص الديناميكا الحرارية في قوانين ثلاثة تسمى القانون الأول، والثاني، والثالث للديناميكا الحرارية. القانون الأول هو قانون بقاء الطاقة، حيث ينص على أن الطاقة لا تفنى ولا تستحدث ولكنها يمكن أن تتحول من صورة إلى أخرى، فمثلاً إذا اختفت كمية من الطاقة الميكانيكية فإنها يمكن أن تظهر في صورة كمية مساوية لها من الطاقة الحرارية. والقانون الأول لا يضع قيوداً على أي تغير كيميائي أو فيزيائي إلا من حيث بقاء الطاقة.
والقانون الثاني يضع الأساس لتحديد إمكانية توقع تلقائية مثل هذا التغير. وهو يؤدي إلى حقيقة أن جميع العمليات الطبيعية تميل إلى السير تلقائياً نحو حالة الاتزان ويمكن الحصول على دوال الحالات لما يسمى الطاقة الداخلية للنظام E والمحتوى الحراري للنظام H كتطبيق على القانون الأول. ويمكن الحصول على دالة تسمى الإنتروبى S من القانون الثاني وهي دالة حالة، وتعتمد على الحالة الموجود عليها النظام بغض النظر عن طريقة الوصول إلى هذه الحالة. والإنتروبى يمكن تفسيره على أنه مقياس للعشوائية أو عدم الترتيب لأي نظام. فالنظام الأقل ترتيباً له إنتروبى أعلى والأكثر ترتيباً له إنتروبى أقل. وحيث أن عدم الترتيب أكثر احتمالاً من الترتيب فإن أية عملية تكون تلقائية في التحول من الترتيب إلى عدم الترتيب أي من الحالة ذات الإنتروبى الأقل إلى الحالة ذات الإنتروبى الأكبر، أي أن العملية التلقائية تكون مصحوبة بزيادة في الإنتروبى ولهذا ينص القانون الثاني على أن أية عملية تلقائية تكون مصحوبة بزيادة في الإنتروبى.
ومن البديهي أن نلاحظ أنه عندما تمتص مادة الحرارة فإن عشوائية جزيئات هذه المادة تزداد وبالتالي يمكننا القول إن إنتروبى المواد يزداد بارتفاع درجة الحرارة وينقص بانخفاضها. وحيث أن البلورة هي أكثر صور المادة ترتيباً فهي أقلها من ناحية الإنتروبى، وعند الصفر المطلق تكون جزيئات المادة في البلورة في قمة الترتيب. وبالتالي تكون منخفضة الأنتروبى ومن هنا ينتج القانون الثالث الذي ينص على أنه «عند الصفر المطلق فإن إنتروبى البلورة المثالية (الكاملة) يكون صفراً.

[د.محمد فتحى]

الراديوم
عنصرفلزي فضي البياض إشعاعي النشاط. اكتشفه عام 1889 بيير وماري كوري ومساعد لهما يدعى ج. بيمون G. Bémont، وعزلته ماري كوري وأندريه لويس دوبييرن عام 1910. يستخرج من البتشبلند وينحل مطلقا دقائق ألفا وأشعة جما فينشأ عنه الرادون. يستخدم في الطب لمعالجة السرطان بخاصة، وفي البحث العلمي وفي التنقيب عن النفط. رمزه (ر) Ra. رقمه الذري 88. الوزن الذري لأكثر نظائره استقرارا 226. نقطة انصهاره حوالي 700 درجة مئوية. نقطة غليانه حوالي 1737 درجة مئوية. ثقله النوعي حوالي 5. تكافؤه: 2.
الرافعة
من خلال هذه التجربة سنتعرف على آلة تدعى الرافعة، نحتاج إلى قطعة من الشريط اللاصق وجسم صغير وبكرة خيوط كبيرة فيها ثقوب وقلم رفيع يمكن إدخاله في ثقب البكرة كما ترون، بالإضافة إلى خيط سميك بطول متر واحد تقريباً، أولاً اربط طرفي الخيط مكوناً حلقة هكذا، ثم تناول الشريط اللاصق والجسم الصغير وألصق الجسم بالخيط على هذا الشكل كما ترون أخيرا خذ البكرة وأدخل القلم من خلال ثقبها وضع حلقة الخيط فوق ظهر البكرة وأمسك القلم من نهايته، الآن إذا جذبت الخيط من جهة نرى أن الجسم الصغير يرتفع من الجهة الأخرى وإذا ما أرخيت الخيط يهبط الجسم الصغير كما تلاحظون معي نستعمل البكرات كل يوم لأنها تسهل عملية رفع الأغراض الثقيلة إلى أماكن مرتفعة جداً وبجهد أقل دون أن تقع.
تركيب السيكلوترون:
يتركب السيكلوترون من الأجزاء التالية: 1 ـ القلب: ويتكون من غرفتين معدنيتين مجوفتين (د 1، د 2) كل منهما على شكل حرف (D)، وتحصر الغرفتان بينهما فجوة طولية صغيرة. 2 ـ مصدر للجسيمات المراد تعجيلها: وهي البروتونات أو الديوترونات أو جسيمات ألفا، وتوضع في منتصف الفجوة الطولية بين الغرفتين. 3 ـ مصدر لفرق جهد متردد عالي التردد:
تتصل الغرفتان بمصدر جهد متردد (100000) فولت وتردده 10 مليون هيرتز يعمل على توليد مجال كهربي متغير الاتجاه في الفجوة بين (د 1، د 2) . 4 ـ الأسطوانة المعدنية: يوضع القلب داخل أسطوانة معدنية بحيث يكون معزولاً عنها، ويفرغ الهواء من الأسطوانة ومن الغرفتين حتى لا تتصادم جزيئات الهواء مع الجسيمات المعجلة فتنحرف عن مسارها وتفقد جزءاً من طاقتها. 5 ـ المغناطيس الكهربي: توضع الأسط وانة بما فيها بين قطبي مغناطيس كهربي قوي بحيث يكون اتجاه مجاله المغناطيسي عمودياً على مستوى سطحيها. 6 ـ اللوح الحارف:
وهو لوح معدني سالب الشحنة يعمل على جذب الجسيمات الموجبة في نهاية مسارها الحلزوني عند خروجها من فتحة القلب ويوجهها إلى الهدف للتفاعل معه. يستخدم لتعجيل الجسيمات الموجبة مثل البروتونات والديوترونات وجسيمات ألفا، فتزداد سرعتها إلى درجة كبيرة جداً فيمكن استخدامها كقذائف توجه نحو نوى الذرات في تجارب النشاط الإشعاعي الصناعي. وتعتمد فكرة التعجيل على تغير اتجاه المجال الكهربي في الفجوة بين الغرفتين (د 1، د 2) . فعندما يعبر الجسيم الفجوة يكتسب سرعة وطاقة، فإذا تكررت هذه العملية عدة مرات تزداد طاقته تدريجياً حتى تصل طاقته إلى أقصاها في نهاية مسارة فيوجه نحو الهدف لإحداث التفاعل النووي.
شرح نظرية عمله: 1 ـ عند تشغيل فرق الجهد العالي المتردد يعمل على تغيير اتجاه المجال الكهربي في الفجوة بين الغرفتين كل نصف دورة من دورات التيار. وعندما يكون جهد (د 1) سالباً وجهد (د 2) موجباً، يتحرك الجسيم الموجب من منتصف الفجوة (م) إلى (د 1) بتأثير المجال الكهربي الموجود في المسافة بين الغرفتين بقوة قدرها س ح، فيكتسب الجسيم طاقة تعمل على زيادة سرعته الخطية (ع) فيدخل الغرفة (د 1) . 2 ـ نظراً لأن الغرفة (د 1) مجوفة فإن شدة المجال الكهربي بداخلها = صفر فلا يؤثر على الجسيم داخل الغرفة سوى المجال المغناطيسي بقوة (س م ع) . تعمل القوة المغناطيسية على تحريك الجسيم داخل الغرفة (د 1) في مسار دائري لتقطع نصف دورة في نصف الزمن الدوري للتيار المتردّد.
3 ـ في اللحظة التي يُتم الجسيم نصف دورة يتبدل الجهد بين الغرفتين، أي يتبدل اتجاه المجال الكهربي، فتصبح (د 1) موجبة و(د 2) سالبة. فيندفع الجسيم نحو (د 2) فيتم تعجيله أثناء عبوره الفجوة بواسطة المجل الكهربي مرة ثانية. ونتيجة لذلك يكتسب الجسيم عجلة وتزداد سرعته الخطية. 4 ـ يدخل الجسيم الغرفة (د 2) بسرعة أكبر ويتحرك في مسار دائري ذي نصف قطر أكبر ويقطعه في نصف الزمن الدوري للتيار المتردد.
5 ـ وهكذا يتكرر ما سبق ويكتسب الجسيم مزيداً من الطاقة في كل لحظة يعبر فيها الفجوة. وتتزايد تبعاً لذلك سرعته الخطية (ع) ونصف قطر مساره الدائري فيدور في مسار حلزوني حتى يصبح نصف قطر مساره الدائري مساوياً لنصف قطر الغرفة وتصل طاقته إلى أقصاها. فيخرج الجسيم في نهاية مساره من الفتحة المخصصة لذلك فيمر بالقرب من اللوح الحارف فيوجه بواسطة اللوح الحارف نحو الهدف. ملاحظة: أ ـ السيكلوترون لا يعجل النيوترونات لأنها متعادلة كهربياً، أي غير مشحونة، وبذلك لا تتأثّر بالمجال الكهربي وهو الذي يقوم بعملية التعجيل. كما أنه لا يعجل الإلكترونات بسبب الزيادة النسبية الكبيرة في كتلة الإلكترونات عند اكتسابها للطاقة، وبذلك لا يستطيع الإلكترون أن يقطع القوس الدائري داخل الغرفتين في نصف زمن ذبذبة التيار فلا يمكن تعجيله لأن التيار يغيّر اتجاهه قبل وصول الإلكترون إلى الفجوة.
ب ـ يعمل على تعجيل الإلكترونات مما يكسبها طاقة إضافية في كل دورة كما يعمل على أن تتحرك في مسار دائري ذي نصف قطر ثابت. أقصى سرعة للأيون المعجّل بواسطة السيكلوترون.