Vägning av partiklar samt hastighetsfilter: Skillnad mellan sidversioner

Från Wikiskola
Hoppa till navigering Hoppa till sök
 
(En mellanliggande sidversion av samma användare visas inte)
Rad 15: Rad 15:
{{svwp | Mass_spectrometry }}
{{svwp | Mass_spectrometry }}


En laddad partikel skjuts in i ett magnetfält. Den påverkas av en '''kraft''', <math> F_B</math>  i magnetfältet vilket också kan uttryckas som en '''centripetalkraft, F_C'''.
En laddad partikel skjuts in i ett magnetfält. Den påverkas av en '''kraft''', <math> F_B</math>  i magnetfältet vilket också kan uttryckas som en '''centripetalkraft''', <math>F_C</math>.


: <math>F = q \, v \,B</math>
: <math>F_B = q \,v\,B</math>


: <math>F = m \frac{v^2}{r} </math>
: <math>F_C = m \frac{v^2}{r} </math>


Innebär att
Innebär att

Nuvarande version från 5 november 2017 kl. 22.45

Digital bok Pappersbok
läromedel: Lös uppgifter

NoK Heureka Fysik 2: Kap 5 s 86-90

Masspektrometern

Wikipedia skriver om Mass_spectrometry

En laddad partikel skjuts in i ett magnetfält. Den påverkas av en kraft, [math]\displaystyle{ F_B }[/math] i magnetfältet vilket också kan uttryckas som en centripetalkraft, [math]\displaystyle{ F_C }[/math].

[math]\displaystyle{ F_B = q \,v\,B }[/math]
[math]\displaystyle{ F_C = m \frac{v^2}{r} }[/math]

Innebär att

[math]\displaystyle{ q\,v\,B = m \frac{v^2}{r} }[/math]

som förenklas till

[math]\displaystyle{ q \,B = m \frac{v}{r} }[/math]

eller

[math]\displaystyle{ mv = q\, B\, r \qquad(1) }[/math]

Titta istället på energin.

[math]\displaystyle{ E = m \frac{v^2}{2} }[/math]

Men även

[math]\displaystyle{ E = q\, U }[/math]

Sätt energierna lika så gäller

[math]\displaystyle{ q\, U = m \frac{v^2}{2} }[/math]
[math]\displaystyle{ m v^2 = 2\, q\, U \qquad(2) }[/math]

Kvadrera nu (1) och dividera med (2) så fås

[math]\displaystyle{ \frac{m^2\,v^2}{m\,v^2}\, = \frac{q^2\,B^2\,r^2}{2\,q\,U} }[/math]

Vilket efter förenkling ger:

[math]\displaystyle{ m = \frac{q\,B^2\,r^2}{2\,U} }[/math]

Hastighetsväljaren

hastighetsväljare.
Elektriskt fält, magnetfält, hastighetsväljare, av Åke Johansson.

En laddad partikel skickas in en kammare med två fält som är vinkelräta mot varandra. Det är ett elektrisk fält och ett magnetiskt.