磁透鏡的聚焦原理

　　如果一個帶電粒子進入勻強磁場時，其速度v的方向與磁感強度B的方向成任意角度θ，則可將v分解成平行于B和垂直于B的兩個分量V∥和V⊥。因磁場的作用，垂直于B的速度分量V⊥雖不改變大小，卻不斷改變方向。在垂直于B的平面內作勻速圓周運動。平行于B的速度分量V∥不變，其運動是沿B方向的勻速直線運動。這兩種運動的合成，為螺旋線運動。此帶電粒子作螺旋運動時，螺旋線的半徑(即電子在磁場中作圓運動的回旋半徑)為：

　　r=mV⊥/qB=mVsinθ/(qB)

　　粒子每轉一周前進的距離稱為螺距，用符號表示，則：

　　h=V∥T=2πmVcosθ/(qB)

　　上式中的T是粒子轉過一周所需的時間，稱為回轉周期。

　　在勻強磁場中某點A處有一束帶電粒子，當帶電粒子的速度v與B的夾角很小、各粒子速率v大致相同時，這些粒子具有相同的螺距。經一個回轉周期后，他們各自經過不同的螺距軌道重新會聚到A'點。發散粒子依靠磁場作用會聚于一點的現象稱為磁聚焦。它與光束經光學透鏡聚焦相類似。實際應用中，更多利用它產生的非勻強磁場聚焦。短線圈的作用類似光學中的透鏡，稱為磁透鏡。也可用于電子顯微鏡中。