磁镜效应(magnetic mirror effect),理学-物理学-等离子体物理学-带电粒子的回旋运动-磁镜效应,强磁场对沿磁场运动的带电粒子的反射效应。一个带电粒子在磁场中运动时,在垂直磁场方向作回旋运动(图1),在平行磁场方向自由运动,也就是说它的回旋中心沿磁力线运动。如果磁场的强度随时间或空间变化缓慢,运动带电粒子的磁矩为绝热不变量。磁矩定义为:式中为粒子质量;为垂直磁场方向运动速度;为磁感应强度。当粒子从弱磁场向强磁场运动时,由于磁矩守恒,粒子垂直方向速度也随之增加。又由于粒子动能守恒,相应平行方向速度减弱。如果磁场强度继续增加,平行方向速度可能降低到零,继而返回运动。这种对带电粒子的反射效应为磁镜效应,相应的磁场形态称为磁镜场。图1 磁镜场和带电粒子在其中的运动磁镜场概念多用于两端强、中间弱的磁场形态,可将带电粒子约束在两端的磁镜之间。这种磁场形态最重要的参数是两端磁场最强处磁感应强度和中心最弱处磁感应强度之比,称为磁镜比(图1)。一个沿磁场运动的带电粒子被强磁场反射或通过,与它的速度大小无关,而决定于它的速度方向与磁场方向的夹角,称为投射角。