Какая траектория соответствует пучку ионов, влетающих в вакуумную камеру

Question

Физика: Какая траектория соответствует пучку ионов, влетающих в вакуумную камеру масс-спектрометра под прямым углом к силовым линиям однородного магнитного поля, если: а) ионы имеют одинаковые заряды

Gloriya · Accepted Answer

а) В случае, когда ионы имеют одинаковые заряды, но разные импульсы, их траектория в магнитном поле будет представлять собой окружность. Это связано с действием силы Лоренца, которая действует на заряженную частицу в магнитном поле.

При движении частицы в магнитном поле с перпендикулярной составляющей скорости, действует сила Лоренца, которая направлена перпендикулярно к скорости и магнитному полю. В результате этой силы частица начинает двигаться по окружности. Радиус этой окружности зависит от заряда частицы, массы и модуля скорости.

Формула радиуса окружности R:
\[R = \frac{mv}{|q|B}\]

где m - масса иона, v - модуль его скорости, q - заряд иона, B - индукция магнитного поля.

б) В случае, когда частицы имеют одинаковые импульсы, но разные заряды, их траектории будут различными. Траектория зависит от соотношения между зарядом и массой частицы (q/m).

При равных импульсах и разных зарядах, траектории разных частиц будут иметь разные радиусы. Частицы с большим зарядом будут иметь меньший радиус окружности, а частицы с меньшим зарядом - больший радиус.

Формула радиуса окружности R:
\[R = \frac{mv}{|q|B}\]

Таким образом, в случае б) траектории частиц будут представлять собой окружности разного радиуса в магнитном поле.

Какая траектория соответствует пучку ионов, влетающих в вакуумную камеру масс-спектрометра под прямым углом к силовым

Gloriya

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!