质谱仪高中物理半径

质谱仪高中物理半径

质谱仪是一种用于测量带电粒子荷质比的仪器,其工作原理基于洛伦兹力偏转带电粒子。下面是质谱仪的基本原理和计算公式:

基本工作原理

带电粒子通过电场加速,获得一定的动能。

加速后的粒子进入磁场,受到洛伦兹力的作用,发生偏转。

偏转半径 \( r \) 可以通过测量得到。

计算公式

粒子的轨道半径 \( r \) 可以通过以下公式计算:

\[ r = \frac{mv}{qB} \]

其中:

\( r \) 是粒子的轨道半径。

\( m \) 是粒子的质量。

\( v \) 是粒子的速度。

\( q \) 是粒子的电荷量。

\( B \) 是磁场的强度。

质量与比荷的计算

通过测量轨道半径 \( r \),可以计算出粒子的比荷 \( q/m \):