Fysik

Massespektrometeret

19. februar kl. 18:56 af MarkRasm - Niveau: A-niveau

jeg søger hjælpe til opgaven her


Brugbart svar (0)

Svar #1
19. februar kl. 19:32 af mathon

Hvilken ladning har C-isotoperne?


Brugbart svar (0)

Svar #2
19. februar kl. 19:47 af mathon

                   \begin{array}{llllll} \bullet\;v=\frac{E}{B}=\frac{10^4\;\frac{V}{m}}{0.25\;\frac{Vs}{m^2}}=40\,000\;\frac{m}{s}=40\;\frac{km}{s} \end{array}


Brugbart svar (0)

Svar #3
19. februar kl. 19:56 af mathon

                   \begin{array}{llllll} \bullet\;r=\frac{m\cdot v}{B\cdot q}\\\\\\ \bullet\;r_1=\frac{m_1\cdot v}{B\cdot q}\\\\ \;\;\, r_2=\frac{m_2\cdot v}{B\cdot q} \end{array}


Svar #4
19. februar kl. 20:26 af MarkRasm

hvad mener de med spørgsmålet om radius i cirkelbevægelsen? 

jeg ved nemlig ikke hvad q og m er? jeg kender v=40km/s og B som er opgivet i opgaven


Svar #5
19. februar kl. 20:59 af MarkRasm

kan det passe massen af C12 og C13 er 12u og 13u? 

jeg ved ikke hvad ladningen q er


Brugbart svar (0)

Svar #6
19. februar kl. 21:59 af Eksperimentalfysikeren

Ladningen q afhænger af, hvor mange elektroner, der er i atomet. Hvis der er 6 elektroner, er atomet neutralt, så q=0. Hvis der mangler en elektron, er q=e, hvor e er størrelsen af elektronens ladning. Elektronens ladning er -e. Mangler der 2 elektroner, er q=2e, osv. Der for spørgsmålet i #1.

m er ionens masse. Den er 12u og ca 13u.

Når ionerne bevæger sig gennem afbøjningsfeltet, vil de være påvirket af en tværkraft, der er bestemt af deres hastighed, deres ladning og magnetfeltets størrelse. Da disse størrelser er ens, påvirkes de af samme kraft, men da de har forskellig masse, vil de gennemløbe halvcirkler med forskellig radius. Derfor kommer de ud med en vis afstand. Det er denne afstand, der spørges om.


Svar #7
19. februar kl. 22:02 af MarkRasm

tak #6 så C12 har 6 elektroner så er q=0 men det giver mig division med 0 så hvad er q for mit C12 og C13? 


Brugbart svar (0)

Svar #8
19. februar kl. 22:28 af Eksperimentalfysikeren

Hvis C12 har 6 elektroner, er det neutralt, og bliver ikke afbøjet. Jeg vil tro at C12 har 5 elektroner og derfor ladnigen q=e. Det samme gælder C13.


Svar #9
19. februar kl. 22:35 af MarkRasm

Okay fordi jeg kan ikke finder noget på internettet om C12 og C13 om ladninger 


Brugbart svar (1)

Svar #10
19. februar kl. 22:53 af Eksperimentalfysikeren

Begge isotoper er kulstof. Angivelsen af 12 og 13 hænger sammen med, at de begge har 6 protroner i kernen, men C12 har 6 neutroner og C13 7 neutroner. Udenfor kernen er der et antal elektroner. Hvis der er samme antal elektroner, som protroner i kernen, er atomet neutralt. Hvis der er ekstra elektroner, der atomet negativt ladet og kaldes en negativ ion. Mangler der elektroner, er det samlede atom positivt ladet og kaldes en positiv ion.

Størrelsen af ladningen for de ioner, der bruges i massespektrografen afhænger af, hvor stor spændingsforskel, der er brugt til at ionisere atomerne. Jeg vil tro, at man nøjes med at "skrælle" en enkelt elektron af, så man har ioner med ladningen e.

Prøv at se på figuren på linket

http://elektromagnetisme.no/wp-content/uploads/2013/09/midterm-exercises-2013-solutions.pdf

Her kan du se et tilfælde med andre isotoper, så der er tre banekurver, men princippet er det samme.


Brugbart svar (0)

Svar #11
20. februar kl. 09:13 af mathon

#4

hvad mener de med spørgsmålet om radius i cirkelbevægelsen?

Baggrundsviden:
                            I massespektrografen forlader ionerne efter acceleration en åbning i katoden 
                            og  fortsætter ud i analysemagnetens konstante magnetfelt \small \textbf{B} vinkelret på dette,
                            hvor kraftpåvirkningen på ionerne
                            er:
                                        \small \small \begin{array}{lllll} \textup{F}=\underset{\textup{Lorentzkraften}}{\underbrace{q\cdot v\cdot B}}=\underset{\textup{kraft i j\ae vn cirkelbev\ae gelse}}{\underbrace{m\cdot \frac{v^2}{r}}}\\\\ q\cdot B=m\cdot \frac{v}{r}\\\\ r=\frac{m\cdot v}{B\cdot q}\qquad \textup{m burde egentlig v\ae re den relativistiske masse} \end{array}

Der anbringes en fotografisk film efter en afbøjning på 180°, idet det har vist sig, at film ikke blot er følsom overfor lys, men også overfor bombardement med ioner. Efter fremkaldelsen ses sværtede linjer svarende til de forskellige forhold mellem masse og ladning af ionerne i ionstrålen. For samme ladning bliver afstanden mellem linjerne det dobbelte af forskellen mellem radierne, der ifølge ovenstående formel for radius, hører til de forskellige masser. Stykket fra katoden til linjen på filmen er diameteren i cirklen.


Brugbart svar (0)

Svar #12
20. februar kl. 09:43 af mathon


Skriv et svar til: Massespektrometeret

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.