Electromagnetisme |
Moviment de les partícules carregades Forces sobre les càrregues Àtom de Bohr L'oscil·loscopi Separació de llavors Motor iònic Accelerador lineal Mesura de la relació càrrega/massa Mesura de la unitat
El ciclotró Camps elèctric i |
El selector de velocitats | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
L'espectròmetre de Bainbridge és un dispositiu que separa ions que tenen la mateixa velocitat. Després de travessar les escletxes, els ions passen per un selector de velocitats, una regió on hi ha un camp elèctric i un altre magnètic creuats. Els ions que passen el selector sense desviar-se entren en una regió on el camp magnètic els obliga a descriure una trajectòria circular. El radi de l'òrbita és proporcional a la massa; per tant, ions de massa diferent impacten en llocs diferents de la placa.
L'objetiu del programa consisteix en comptar el nombre d'isòtops d'un element i trobar les seues masses en unitats uma. Per a aquest fi s'haurà de seleccionar curadament la magnitud del camp elèctric i del camp magnètic, i mesurar sobre l'escala graduada els diàmetres de les seues trajectòries semicirculars.
El selector de velocitatsEl selector de velocitats és una regió on hi ha un camp elèctric i un camp magnètic perpendiculars entre si i perpendiculars a la direcció de la velocitat del ió. En aquesta regió els ions d'una determinada velocitat no es desvien.
El ió no es desvía si les dues forces són iguals i de sentit contrari. Per tant, travessaran el selector de velocitats, sense desviar-se, els iones que tinguen una velocitat igual al quocient entre la intensitat del camp elèctric i del camp magnètic.
Regió semicircular
Aplicant l'equació de la dinàmica del moviment circular uniforme trobem el radi de la trajectòria circular,
ActivitatsEs tria l'element que es vulga analitzar, en el control de selecció Elements. S'introdueix:
Es pitja el botón Trajectòria. Es modifica el valor del camp magnètic (i si cal l'elèctric) fins que els radis de les semicircumferències de cada isòtop es puguen mesurar de la millor manera possible. Determineu la massa de cada isòtop (ha de donar com a resultat un nombre enter o pròxim a un enter). S'ha de tenir en compte que:
Comproveu els valors calculats, pitjant el botó Resposta. Completeu sobre un paper una taula com la següent.
Exemple
El selector de velocitats permet el pas dels ions que tinguen una velocitat de
Mesurem els diàmetres 2r de la trajectòria semicircular que descriuen els tres isòtops d'hidrogen i en calculem la massa en kg mitjançant la fórmula
La massa, en kg, l'expressem en uma i ha de donar un nombre enter o pròxim a un entero.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
L'espectròmetre
de masses
