بررسی اثرات میدان مغناطیسی بر رفتار ذرات باردار

میدان مغناطیسی تأثیرات مهمی بر رفتار ذرات باردار دارد. وقتی یک ذره باردار مانند الکترون یا پروتون در یک میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، نیروهای الکترومغناطیسی بر آن اعمال می‌شوند که باعث تغییر مسیر حرکت ذره می‌شوند. این تأثیرات به وسیله‌ی قوانین فیزیک الکترو مغناطیس، به ویژه قانون نیروی لورنتس توضیح داده می‌شود.

قانون نیروی لورنتس

نیروی لورنتس بر یک ذره باردار که در یک میدان مغناطیسی و با سرعتی $\mathbf{v}$ حرکت می‌کند، به صورت زیر تعریف می‌شود:

$\mathbf{F}=q(\mathbf{v}\times \mathbf{B})$

در این رابطه:

• $\mathbf{F}$ نیروی اعمال شده بر ذره است.
• $q$ بار الکتریکی ذره است.
• $\mathbf{v}$ سرعت ذره است.
• $\mathbf{B}$ میدان مغناطیسی است.
• $\times$ عملگر ضرب برداری است.

این نیرو همواره بر راستای حرکت ذره عمود است و باعث می‌شود که مسیر حرکت ذره باردار منحنی شود.

اثرات اصلی میدان مغناطیسی بر ذرات باردار

1. حرکت دایره‌ای یا مارپیچی: اگر یک ذره باردار با سرعت عمود بر میدان مغناطیسی حرکت کند، تحت تأثیر نیروی لورنتس، مسیر آن به صورت دایره‌ای در می‌آید. اگر ذره با زاویه‌ای نسبت به میدان مغناطیسی حرکت کند، مسیر حرکت آن مارپیچی خواهد بود.
2. انحنای مسیر: میدان مغناطیسی می‌تواند مسیر ذرات باردار را منحرف کند. این اصل در طراحی تجهیزات مانند طیف‌سنج‌های جرمی استفاده می‌شود که در آن‌ها ذرات باردار با انرژی‌های مختلف به دلیل انحنای مختلف مسیر، جدا می‌شوند.
3. تله‌گذاری مغناطیسی: در دستگاه‌هایی مانند تله‌های مغناطیسی، از میدان‌های مغناطیسی برای به دام انداختن و کنترل ذرات باردار استفاده می‌شود. این تله‌ها در تحقیقات فیزیکی و برای نگهداری پلاسما در رآکتورهای همجوشی هسته‌ای به کار می‌روند.
4. اثر هال: اثر هال زمانی رخ می‌دهد که یک جریان الکتریکی در یک ماده رسانا تحت تأثیر میدان مغناطیسی قرار گیرد. این باعث تولید یک ولتاژ عرضی (عمود بر جریان و میدان مغناطیسی) می‌شود.
5. سیلکروترون و سنکروترون: ذرات بارداری که در شتاب‌دهنده‌های حلقوی مانند سیلکروترون‌ها یا سنکروترون‌ها حرکت می‌کنند، تحت تأثیر میدان مغناطیسی در مسیرهای دایره‌ای یا شبه دایره‌ای قرار می‌گیرند. این نوع حرکت برای شتاب‌دهی و کنترل ذرات باردار در فیزیک ذرات اهمیت زیادی دارد.

نتیجه‌گیری

میدان مغناطیسی تأثیر قابل توجهی بر رفتار ذرات باردار دارد. از جمله مهم‌ترین اثرات آن می‌توان به انحنای مسیر ذرات، حرکت دایره‌ای یا مارپیچی، و استفاده از این ویژگی‌ها در ابزارهای علمی و صنعتی اشاره کرد. این اثرات به‌طور گسترده در تکنولوژی‌های مدرن و تحقیقات علمی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

بررسی اثرات میدان مغناطیسی بر رفتار ذرات باردار

سیلکروترون

سیلکروترون (Cyclotron) یک نوع شتاب‌دهنده‌ی ذرات است که برای افزایش سرعت ذرات باردار (مانند پروتون‌ها یا یون‌ها) تا انرژی‌های بالا استفاده می‌شود. سیلکروترون‌ها برای اولین بار در دهه 1930 توسط ارنست لارنس و استنلی لیوینگستون اختراع و توسعه داده شدند. این دستگاه‌ها در فیزیک هسته‌ای، پزشکی (مانند تولید رادیوایزوتوپ‌ها)، و کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ساختار و عملکرد سیلکروترون

سیلکروترون از چندین بخش اصلی تشکیل شده است:

1. منبع ذرات باردار: در این قسمت، ذرات باردار تولید می‌شوند. این ذرات معمولاً پروتون‌ها یا یون‌های سبک هستند.
2. میدان مغناطیسی: میدان مغناطیسی یکنواختی توسط یک آهنربای بزرگ تولید می‌شود که در سراسر سیلکروترون قرار دارد. این میدان مغناطیسی به ذرات باردار کمک می‌کند تا در یک مسیر دایره‌ای حرکت کنند.
3. الکترودهای D-شکل (دی‌ها): در داخل سیلکروترون، دو الکترود D-شکل وجود دارد که در مقابل یکدیگر قرار دارند. این الکترودها به یک منبع ولتاژ فرکانس رادیویی (RF) متصل هستند که باعث می‌شود یک میدان الکتریکی متناوب بین این دو الکترود ایجاد شود.
4. میدان الکتریکی متناوب: میدان الکتریکی متناوب بین دو الکترود D-شکل ایجاد می‌شود. هنگامی که ذرات باردار بین این الکترودها قرار می‌گیرند، میدان الکتریکی شتاب بیشتری به آن‌ها می‌دهد. هر بار که ذرات از یک الکترود D-شکل به الکترود دیگر می‌روند، شتاب می‌گیرند و در نتیجه سرعت آن‌ها افزایش می‌یابد.
5. حرکت مارپیچی ذرات: با افزایش سرعت ذرات، شعاع مسیر دایره‌ای آن‌ها افزایش می‌یابد و ذرات به طور مارپیچی به سمت بیرون حرکت می‌کنند. این فرایند تا زمانی ادامه می‌یابد که ذرات به انرژی مورد نیاز برسند.
6. خروج ذرات: پس از رسیدن به انرژی کافی، ذرات از سیلکروترون خارج و به سمت هدف مورد نظر هدایت می‌شوند. این خروج با استفاده از یک سیستم انحراف‌کننده انجام می‌شود که ذرات را از مسیر دایره‌ای به سمت خارج هدایت می‌کند.

کاربردهای سیلکروترون

1. پزشکی: سیلکروترون‌ها در تولید رادیوایزوتوپ‌هایی که در تصویربرداری پزشکی (مانند PET اسکن) و درمان سرطان به کار می‌روند، استفاده می‌شوند.
2. تحقیقات علمی: در تحقیقات فیزیک هسته‌ای، سیلکروترون‌ها برای شتاب‌دهی ذرات به انرژی‌های بالا و مطالعه‌ی ساختار هسته‌های اتمی و واکنش‌های هسته‌ای استفاده می‌شوند.
3. صنعت: سیلکروترون‌ها در صنعت برای تولید اشعه‌های X با انرژی بالا، بررسی خواص مواد و غیره به کار می‌روند.

نتیجه‌گیری

سیلکروترون یکی از مهم‌ترین شتاب‌دهنده‌های ذرات است که به دلیل طراحی نسبتاً ساده و کارآمدی بالا، در بسیاری از کاربردهای علمی، پزشکی و صنعتی به کار گرفته می‌شود. با شتاب‌دهی ذرات باردار به انرژی‌های بالا، این دستگاه امکان انجام تحقیقات پیشرفته و کاربردهای عملی مختلف را فراهم می‌کند.

سنکروترون

سنکروترون (Synchrotron) نوعی شتاب‌دهنده‌ی ذرات است که برای شتاب‌دهی ذرات باردار، مانند الکترون‌ها یا پروتون‌ها، تا سرعت‌های نزدیک به سرعت نور استفاده می‌شود. این دستگاه در پژوهش‌های علمی، پزشکی، و صنعتی بسیار کاربرد دارد و به‌خصوص برای تولید اشعه‌های X با انرژی بالا که در تصویربرداری و مطالعه ساختار مواد استفاده می‌شوند، اهمیت دارد.

ساختار و عملکرد سنکروترون

سنکروترون‌ها از چند بخش اصلی تشکیل شده‌اند:

1. میدان مغناطیسی و الکتریکی متغیر: در سنکروترون، میدان مغناطیسی و الکتریکی به گونه‌ای طراحی شده‌اند که با افزایش سرعت ذرات، این میدان‌ها به‌طور همزمان و هماهنگ با حرکت ذرات تغییر کنند. این تغییرات برای نگه داشتن ذرات در مسیر دایره‌ای یا بیضوی سنکروترون ضروری هستند.
2. حلقه‌ی شتاب‌دهنده: سنکروترون شامل یک حلقه‌ی بزرگ است که ذرات در آن به طور مکرر در مسیر دایره‌ای حرکت می‌کنند. در طول این حرکت، میدان مغناطیسی مسیر ذرات را به طور دقیق کنترل می‌کند و میدان الکتریکی شتاب آن‌ها را افزایش می‌دهد.
3. شتاب‌دهنده‌های اولیه: قبل از ورود به حلقه اصلی سنکروترون، ذرات باردار ابتدا توسط یک یا چند شتاب‌دهنده‌ی اولیه (مانند سیلکروترون یا خطی) به سرعت‌های اولیه بالا شتاب داده می‌شوند.
4. میدان مغناطیسی: آهنرباهای قدرتمندی در طول حلقه سنکروترون قرار دارند که وظیفه نگه‌داشتن ذرات باردار در مسیر دایره‌ای را بر عهده دارند. با افزایش سرعت ذرات، قدرت این آهنرباها نیز باید افزایش یابد تا ذرات در مسیر خود باقی بمانند.
5. پرتوهای سنکروترون: هنگام حرکت ذرات با سرعت‌های بسیار بالا در مسیرهای منحنی، اشعه‌های الکترومغناطیسی با انرژی بالا تولید می‌شوند که به آن‌ها “پرتوهای سنکروترون” گفته می‌شود. این پرتوها به دلیل شدت و تمرکز بالای خود، در کاربردهای علمی و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کاربردهای سنکروترون

1. مطالعه ساختار مواد: سنکروترون‌ها برای تولید پرتوهای X با انرژی بالا استفاده می‌شوند که به دانشمندان اجازه می‌دهد تا ساختارهای اتمی و مولکولی مواد را با دقت بسیار بالا بررسی کنند. این کاربرد در علم مواد، شیمی، و بیولوژی مولکولی بسیار مهم است.
2. پزشکی: در تصویربرداری پزشکی و درمان‌های خاص مانند پرتودرمانی، از اشعه‌های سنکروترون برای تولید تصاویر با وضوح بالا و درمان تومورها استفاده می‌شود.
3. فیزیک ذرات: سنکروترون‌ها به‌ویژه در تحقیقات فیزیک ذرات بنیادی برای بررسی ویژگی‌های ذرات بنیادی و نیروهای اساسی طبیعت کاربرد دارند. به عنوان مثال، برخورددهنده‌های بزرگ ذرات مانند LHC (Large Hadron Collider) از اصول سنکروترون برای شتاب‌دهی ذرات استفاده می‌کنند.
4. صنعت: سنکروترون‌ها در صنایع مختلف برای آزمایش خواص مواد، بررسی تنش‌های داخلی در سازه‌ها، و تولید نیمه‌رساناها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

نتیجه‌گیری

سنکروترون یک ابزار قدرتمند در فیزیک شتاب‌دهنده‌ها است که با استفاده از میدان‌های مغناطیسی و الکتریکی متغیر، ذرات باردار را به سرعت‌های بسیار بالا شتاب می‌دهد. این دستگاه در طیف گسترده‌ای از کاربردهای علمی و صنعتی، از مطالعه مواد و بیولوژی مولکولی گرفته تا تصویربرداری پزشکی و فیزیک ذرات، نقش کلیدی ایفا می‌کند. توانایی سنکروترون در تولید پرتوهای X با انرژی بالا آن را به یکی از ابزارهای حیاتی در پژوهش‌های پیشرفته تبدیل کرده است.

تله‌گذاری مغناطیسی

تله‌گذاری مغناطیسی (Magnetic Trapping) یکی از تکنیک‌های مهم در فیزیک و مهندسی است که برای به دام انداختن و کنترل ذرات باردار (مانند الکترون‌ها، پروتون‌ها یا یون‌ها) و همچنین اتم‌های خنثی در یک فضای محدود استفاده می‌شود. این روش بر اساس اصول بنیادی الکترومغناطیس عمل می‌کند و کاربردهای گسترده‌ای در تحقیقات فیزیک پلاسمایی، فیزیک اتمی و مولکولی، و فناوری‌های پیشرفته مانند رآکتورهای همجوشی هسته‌ای دارد.

اصول اولیه تله‌گذاری مغناطیسی

در تله‌گذاری مغناطیسی، از میدان‌های مغناطیسی غیریکنواخت برای ایجاد نواحی‌ای استفاده می‌شود که در آن‌ها ذرات به دام افتاده و در یک محدوده فضایی معین نگه داشته می‌شوند. دو اصل اساسی که این تکنیک بر پایه آن‌ها عمل می‌کند، عبارتند از:

1. نیروی لورنتس: همان‌طور که قبلاً توضیح داده شد، نیروی لورنتس ذرات باردار را در جهت عمود بر میدان مغناطیسی منحرف می‌کند. این نیرو در تله‌های مغناطیسی باعث انحراف ذرات به سمت نقاطی می‌شود که میدان مغناطیسی ضعیف‌تر است.
2. گرانش مغناطیسی: در تله‌های مغناطیسی، میدان مغناطیسی غیریکنواخت باعث می‌شود که ذرات به سمت نواحی با انرژی پتانسیل کمتر حرکت کنند، این پدیده به عنوان “گرانش مغناطیسی” شناخته می‌شود.

انواع تله‌های مغناطیسی

1. تله آینه‌ای مغناطیسی (Magnetic Mirror Trap)

در تله آینه‌ای، از یک میدان مغناطیسی که در دو انتهای یک استوانه شدت بیشتری دارد استفاده می‌شود. این نواحی با میدان مغناطیسی قوی‌تر مانند آینه عمل می‌کنند و ذرات باردار که به سمت این نواحی حرکت می‌کنند، منعکس می‌شوند. این روش معمولاً در دستگاه‌های کنترل پلاسما و رآکتورهای همجوشی هسته‌ای به کار می‌رود.

2. تله بطری مغناطیسی (Magnetic Bottle)

تله بطری مغناطیسی شبیه به تله آینه‌ای است، با این تفاوت که میدان مغناطیسی در هر سه بُعد ناحیه مرکزی ضعیف‌تر است. در این حالت، ذرات باردار به دام افتاده در ناحیه مرکزی بطری مغناطیسی باقی می‌مانند و از فرار به سمت نواحی با میدان مغناطیسی قوی‌تر جلوگیری می‌شود.

3. تله پنینگ (Penning Trap)

تله پنینگ از ترکیب میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی برای به دام انداختن ذرات باردار استفاده می‌کند. در این تله، یک میدان مغناطیسی یکنواخت به موازات یک میدان الکتریکی متقارن ایجاد می‌شود. این ترکیب از میدان‌ها باعث می‌شود که ذرات در یک مسیر مارپیچی به دام افتند. تله‌های پنینگ در اندازه‌گیری دقیق ویژگی‌های ذرات مانند جرم و بار استفاده می‌شوند.

4. تله‌های اتمی و نوری (Magneto-Optical Traps)

در این نوع تله‌ها، اتم‌های خنثی با استفاده از ترکیبی از میدان‌های مغناطیسی و پرتوهای لیزر به دام می‌افتند. میدان مغناطیسی باعث ایجاد یک شیب در پتانسیل انرژی می‌شود و پرتوهای لیزر به منظور کاهش سرعت و خنک کردن اتم‌ها به کار می‌روند. این روش در تحقیقات فیزیک اتمی، از جمله در سرد کردن و به دام انداختن اتم‌ها و مطالعه چگالش بوز-اینشتین کاربرد دارد.

کاربردهای تله‌گذاری مغناطیسی

1. کنترل پلاسما: در تحقیقات مربوط به همجوشی هسته‌ای، تله‌گذاری مغناطیسی برای نگه‌داشتن پلاسما (گاز یونیزه‌شده) در یک فضای معین و جلوگیری از تماس آن با دیواره‌های رآکتور استفاده می‌شود. این امر برای ایجاد شرایط مناسب جهت همجوشی هسته‌ای ضروری است.
2. مطالعات فیزیک ذرات: تله‌های مغناطیسی به دانشمندان این امکان را می‌دهند که ذرات باردار را برای مدت طولانی در یک مکان نگه دارند و ویژگی‌های دقیق آن‌ها را مطالعه کنند. به عنوان مثال، در تله‌های پنینگ، می‌توان ویژگی‌های ذرات بنیادی مانند الکترون‌ها و پوزیترون‌ها را با دقت بسیار بالا اندازه‌گیری کرد.
3. تله‌های مغناطیسی در پزشکی: تله‌های مغناطیسی برای هدایت و کنترل داروهای مغناطیسی در درمان‌های هدفمند استفاده می‌شوند. این تکنیک‌ها در درمان‌هایی مانند هایپرترمیا (گرمادهی مغناطیسی برای نابودی سلول‌های سرطانی) نیز کاربرد دارند.
4. فیزیک اتمی و مولکولی: در تحقیقات مربوط به فیزیک اتمی و مولکولی، تله‌های مغناطیسی و نوری برای سرد کردن و به دام انداختن اتم‌ها و مولکول‌ها استفاده می‌شوند. این فرآیندها برای مطالعه حالت‌های کوانتومی ماده و پدیده‌های مانند چگالش بوز-اینشتین بسیار مهم هستند.

نتیجه‌گیری

تله‌گذاری مغناطیسی یک تکنیک حیاتی در کنترل و مطالعه ذرات باردار و خنثی است. این روش در تحقیقات پیشرفته، به‌ویژه در زمینه‌های همجوشی هسته‌ای، فیزیک ذرات، فیزیک اتمی و مولکولی، و همچنین در کاربردهای پزشکی و صنعتی، نقش کلیدی ایفا می‌کند. با استفاده از میدان‌های مغناطیسی، این تله‌ها امکان کنترل دقیق ذرات را در فضایی محدود فراهم می‌کنند و به دانشمندان اجازه می‌دهند تا رفتار این ذرات را با دقت بالا مطالعه کنند.

قانون نیروی لورنتس

قانون نیروی لورنتس یکی از قوانین بنیادی در فیزیک الکترومغناطیس است که توصیف می‌کند چگونه یک ذره باردار که در حال حرکت است، تحت تأثیر میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی قرار می‌گیرد. این قانون بیان می‌کند که نیروی وارد بر یک ذره باردار به دلیل وجود میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی از دو مؤلفه تشکیل شده است: نیرویی که به دلیل میدان الکتریکی اعمال می‌شود و نیرویی که به دلیل میدان مغناطیسی اعمال می‌شود.

فرمول قانون نیروی لورنتس

قانون نیروی لورنتس به صورت ریاضی به شکل زیر بیان می‌شود:

$\mathbf{F}=q(\mathbf{E}+\mathbf{v}\times \mathbf{B})$

در این فرمول:

• $\mathbf{F}$ : نیروی وارد بر ذره باردار است (یک بردار).
• $q$ : بار الکتریکی ذره است.
• $\mathbf{E}$ : میدان الکتریکی است (یک بردار).
• $\mathbf{v}$ : سرعت ذره باردار است (یک بردار).
• $\mathbf{B}$ : میدان مغناطیسی است (یک بردار).
• $\times$ : عملگر ضرب برداری است که باعث تولید نیرویی می‌شود که بر بردارهای سرعت و میدان مغناطیسی عمود است.

توضیح مؤلفه‌های قانون نیروی لورنتس

1. نیروی الکتریکی ($q\mathbf{E}$): این بخش از قانون نیروی لورنتس، نیرویی است که به دلیل وجود میدان الکتریکی بر ذره باردار وارد می‌شود. این نیرو در راستای میدان الکتریکی است و بزرگی آن متناسب با مقدار بار الکتریکی ذره و شدت میدان الکتریکی است.FE=qE\mathbf{F_E} = q \mathbf{E}FE​=qEاگر میدان الکتریکی یکنواخت باشد، این نیرو باعث شتاب دادن یا کند کردن ذره باردار در راستای میدان می‌شود.
2. نیروی مغناطیسی ($q\mathbf{v}\times \mathbf{B}$): این بخش از قانون، نیرویی را توصیف می‌کند که به دلیل حرکت ذره باردار در میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود. این نیرو همواره عمود بر هر دو بردار سرعت ذره و میدان مغناطیسی است و باعث می‌شود که مسیر ذره منحرف شود.FB=q(v×B)\mathbf{F_B} = q (\mathbf{v} \times \mathbf{B})FB​=q(v×B)نیروی مغناطیسی فقط بر ذرات در حال حرکت تأثیر می‌گذارد و اگر ذره باردار در حالت سکون باشد ($\mathbf{v}=0$)، نیروی مغناطیسی بر آن اعمال نخواهد شد. جهت این نیرو به وسیله قاعده دست راست تعیین می‌شود.

رفتار ذرات در میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی

• ذره باردار در میدان الکتریکی یکنواخت: اگر یک ذره باردار در یک میدان الکتریکی یکنواخت قرار بگیرد، نیروی الکتریکی بر ذره وارد می‌شود که باعث شتاب‌دار شدن ذره در جهت میدان الکتریکی می‌شود. این شتاب به بزرگی میدان الکتریکی و مقدار بار ذره بستگی دارد.
• ذره باردار در میدان مغناطیسی یکنواخت: وقتی یک ذره باردار با سرعت معین وارد یک میدان مغناطیسی یکنواخت می‌شود، نیروی مغناطیسی باعث می‌شود که ذره به جای حرکت مستقیم، در یک مسیر دایره‌ای یا مارپیچی حرکت کند. شعاع این مسیر دایره‌ای بستگی به سرعت ذره، مقدار بار آن و شدت میدان مغناطیسی دارد.r=mvqBr = \frac{mv}{qB}r=qBmv​که در آن $r$ شعاع مسیر دایره‌ای، $m$ جرم ذره، $v$ سرعت آن، $q$ بار الکتریکی و $B$ شدت میدان مغناطیسی است.
• ذره باردار در میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی متعامد: اگر ذره بارداری در یک میدان الکتریکی و مغناطیسی که بر هم عمود هستند قرار گیرد، مسیر حرکت آن به شکل پیچیده‌ای منحرف می‌شود که می‌تواند به صورت مارپیچی، هلیکال یا حتی موجی باشد. این نوع پیکربندی در بسیاری از دستگاه‌های شتاب‌دهنده و طیف‌سنج‌های جرمی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کاربردهای قانون نیروی لورنتس

قانون نیروی لورنتس در بسیاری از زمینه‌های فیزیک و مهندسی کاربرد دارد:

1. طراحی شتاب‌دهنده‌های ذرات: در شتاب‌دهنده‌های ذرات مانند سیلکروترون‌ها و سنکروترون‌ها، از قانون نیروی لورنتس برای شتاب‌دهی و کنترل ذرات باردار استفاده می‌شود.
2. طیف‌سنجی جرمی: در دستگاه‌های طیف‌سنجی جرمی، از قانون نیروی لورنتس برای جدا کردن یون‌ها بر اساس نسبت جرم به بار آن‌ها استفاده می‌شود.
3. عملکرد موتورهای الکتریکی: موتورهای الکتریکی که در بسیاری از دستگاه‌ها و ماشین‌ها استفاده می‌شوند، بر اساس نیروی لورنتس کار می‌کنند، که در آن جریان الکتریکی از طریق یک سیم‌پیچ عبور می‌کند و در حضور یک میدان مغناطیسی، نیرویی تولید می‌شود که موجب چرخش موتور می‌شود.
4. مطالعه فیزیک پلاسما: در فیزیک پلاسما، قانون نیروی لورنتس برای توصیف رفتار ذرات باردار درون پلاسما و کنترل آن‌ها در دستگاه‌هایی مانند توکامک‌ها و رآکتورهای همجوشی مغناطیسی استفاده می‌شود.

نتیجه‌گیری

قانون نیروی لورنتس یکی از اصول اساسی فیزیک الکترومغناطیس است که توصیف می‌کند چگونه ذرات باردار تحت تأثیر میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی قرار می‌گیرند. این قانون نقش حیاتی در درک و پیش‌بینی رفتار ذرات باردار در میدان‌های مختلف دارد و کاربردهای گسترده‌ای در علم و فناوری دارد.

مجموعه ی گام کلاس (گروه آموزشی مهندس مسعودی) با هدف ارتقاء سطح علمی و موفقیت دانش آموزان متوسطه و همچنین داوطلبان کنکور در سال 1400 تاسیس شد و از بهمن ماه 1400 فعالیت خود را به طور رسمی آغاز کرد . این مجموعه ضمن بهره بردن از کادر اساتید زبده و حرفه ای در کنار جدیدترین تکنولوژی های آموزش آنلاین و آفلاین در حال رقم زدن فصل جدیدی از آموزش دروس مختلف متوسطه و کنکورمی باشد.

موسس و بنيانگذار سایت گام كلاس استاد امير مسعودى، مطرح ترين و با سابقه ترين استاد رياضى و فيزيک ايران در آموزش آنلاين و تلويزيونى هستند كه با ارائه سبكى جديد و روش هاى پاسخگويى سريع ، مهم ترین تمایز گام‌کلاس نسبت به ساير موسسات می باشد.