Massenspektroskop

Maja (Gast) · Gast

Was ist das? ich hab wirklich keine Ahnung wozu man so etwas gebraucht oder wie es funktioniert. Also bitte helt mit!!! Hilfe

Nikolas

naja, wie der Name schon sagt, benutzt man es, um Teilchen ihrer Masse nach zu sortieren. Die unten beschriebene Methode funktioniert nur für geladene Teilchen, neutrale muss man erst ionisieren.
Dazu schickt man den Teilchenstrom durch ein B-Feld dessen Feldlinien senkrecht auf die Bewegungsrichtung der Teilchen steht. Daurch wirkt auf sie die Lorentzkraft, die sie auf eine Kreisbahn zwingt. Dabei gilt:
Lorentzkraft=Zentripetalkraft:

oder auch

Umstellen nach Masse:

Wenn du jetzt misst, dass ein Teilchen auf einer Kreisbahn mit dem Radius r fliegt kannst du über diese Gleichungen dessen Masse berechnen (bei bekannter Geschwindigkeit und B-Feld-Stärke)

Neko · Anmeldungsdatum: 04.07.2004 Beiträge: 526 Wohnort: Berlin

Ach, das Massenspektroskop, eine gern verwendete Abituraufgabe Augenzwinkern

Es nutzt eigentlich die Tatsache aus, dass der Radius, dass Elektronen verschiedener Massen in einem Magnetfeld, die zuvor durch eine Beschleunigungsspanunng U auf die Geschwinigkeit v gebracht wurden, aufgrund der Lorentzkraft einen unterschiedlichen Radius wählen, der wie gesagt von der Masse abhängig ist.
Boah ich find auf die Schnelle auch nix, naja, is schnell hergeleitet:

Teilchen der Ladung q und der Masse m, werden mit der Beschleunigungsspannung U auf die Geschwindigkeit v beschleunigt. Es gilt der Energie-Ansatz:

(1)

Nach v umgestellt:

(2)

Sie gelangen in das homogene magnetische Feld der Feldstärke B und erfahren dort eine Loretzkraft

(3)

bzw. wenn

:

(4)

die sie auf eine Kreisbahn lenkt. Die Lorentzkraft ist gleichzusetzen mit der Zentripetalkraft:

(5)

mit

(6)

Gleichsetzen von (6) und (4) und umgestellt nach r liefert:

(7)

wenn du also jetzt den Radius des Kreises, den ein solches Teilchen in einem B-Feld einschlägt, misst, zusätzlich noch weißt, wie stark es geladen ist, und die Feldstärke B des Feldes ablesen kannst, weißt du wie schwer es ist.

So funktioniert ein Massenspektroskop smile

Gruß Neko

Neko · Anmeldungsdatum: 04.07.2004 Beiträge: 526 Wohnort: Berlin

Toll, Toxman... warst wieder schneller Big Laugh

€dit by bishop: Ach bei dir auch? Welcome 2 club Prost

@Tox: du machst dich unbeliebt Big Laugh