Massenspektrometer mit Geschwindigkeitsfilter

NixVerstehen_w19 · Gast

Hallo alle zusammen,... Wink

also wir haben leztens das thema atomphysik angefangen..
bei der folgenden Hausaufgabe habe ich kein durchblick,
könnte mir jemand helfen???

Einfach positiv geladene Chlorionen mit q = +e durchfliegen einen Geschwindigkeitsfilter
mit E = 3·10^4 V/m und B = 0,3 T. Danach gelangen sie in ein weiteres magnetisches Feld mit
der magnetischen Feldstärke B' = 0,2 T. Hier beobachtet man eine Aufspaltung des Ionenstrahls
in zwei Halbkreise mit den Radien r1 = 18,12 cm und r2 = 19,15 cm.
a) Welche Geschwindigkeit haben diejenigen Ionen, die den Geschwindigkeitsfilter unabgelenkt
durchqueren?
b) Welche Massen m1 bzw. m2 ergeben sich für die Chlorionen?

Formel sind keine angegeben...... traurig

vielen dank im vorraus

Lisa

Nikolas

zu a) Wenn sie ungestört durchfliegen, gilt

also q*E=q*v*B

b) im B-Feld hast du dann Lorentzkraft = Zentripetalkraft, also q*v*b=mv²/r.

Damit kannst du dann alles ausrechnen.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Wenn da keine Formeln angegeben sind, das ist das ein Indiz dafür, dass du die schon irgendwoher kennen könntest.

Du brauchst eine Formel für die Kraft auf ein geladenes Teilchen der Ladung q im elektrischen Feld der Feldstärke E.
(Tipp: Das ist die Elektrische Feldkraft)

Und eine Formel für die Kraft auf ein geladenes Teilchen mit Masse m und Ladung q, das mit der Geschwindigkeit v senkrecht zu den Feldlinien eines Magnetfeldes der Stärke B fliegt. (Tipp: Das ist die Lorentzkraft)

Ich glaube, damit müsstest du die Formeln finden oder dich an sie erinnern können.

Ein Tipp zum rechnen damit: Auf geradem Weg durch den Geschwindigkeitsfilter hindurch fliegen die Teilchen, deren Geschwindigkeit gerade so groß ist, dass die elektrische Feldkraft und die Lorentzkraft sich aufheben.