Fragen zur Massenbestimmung und Magnetfeld

Erklären Sie, warum es für die Massenbestimmung wichtig ist, dass die Ionen den Wienschen- Filter durchlaufen, bevor sie in den Detektor eintreten.

• Weil die Ionen somit eine längere und schönere Reise haben.

• Weil der Wiensche Filter alle Verunreinigungen aus dem Elektronenstrahl filtert.

• Weil der Wiensche Filter sicher stellt, dass die Ionen mit einer bestimmten Geschwindigkeit eintreten, um die Masse präzise zu bestimmen.

• Weil der Wiensche Filter dafür sorgt, dass die Ionen eine gleiche Temperatur besitzen

Erklären Sie, warum es in der Abbildung zur Ablenkung der Ionen kommt wenn v > Vo bzw. v < Vo ist.

• Weil die Ionen mit höherer Geschwindigkeit mehr elektrische Energie aufnehmen.

• Weil die Ionen mit geringerer Geschwindigkeit stärker durch die Zentrifugalkraft abgelenkt werden.

• Weil die Ionen mit höherer Geschwindigkeit durch die Schwerkraft ruckartig die Bewegung ändern

• Weil die Ionen mit

  v > V0 oder v < v0 nicht im Gleichgewicht mit der Lorentzkraft und Elektrischen Feldstärke sind, was zu einer Ablenkung führt.

In einem Wienschen Filter beträgt die magnetische Flussdichte 125 mT und die elektrische Feldstärke

25 kV/m - Berechnen Sie die Geschwindigkeit der Ionen, die den Filter passieren können.

(Hinweis: Denken sie an die richtigen Einheiten!)

Anhand welcher Formel kann man den Radius eines Ions berechnen welches in den Detektor eintritt?

Ein Teilchen mit einer Masse von 5 × 10^-26 kg und einer Geschwindigkeit von 3 × 10⁶ m/s tritt in ein Magnetfeld ein, das eine magnetische Flussdichte von 0,5 T hat. Berechne den Radius der Kreisbahn, die das Teilchen im Magnetfeld beschreibt, wenn die Ladung des Teilchens 2 × 10^-19 C beträgt.