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Aufgaben: Massenspektrometer: Durchmesser der Kreisbahn

Das solltest Du drauf haben...

Aufgabenstellung

Massenspektrometer: Aufbau
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Prinzipieller Aufbau eines Massenspektrometer

Ein Elektron fliegt in einen Plattenkondensator mit der angelegten Spannung von \( 100 \, \text{V} \) und dem Plattenabstand von \( 0,01 \, \text{m} \). Es durchfliegt den Kondensator ohne Ablenkung. Sowohl der Plattenkondensator als auch der Rest des Aufbaus des Massenspektrometers befinden sich in einem Magnetfeld der Stärke \( B ~=~ 1 \text{mT} \). Nach dem das Elektron den Plattenkondensator verlassen hat, wird es in diesem Magnetfeld auf eine Kreisbahn gelenkt.

Wie groß ist der Kreisdurchmesser dieser Bahn?

Lösungstipps

Benutze einfach die Formel, die beim Massenspektrometer-Lernartikel hergeleitet wurde.

Lösungen zur Aufgabe

Lösung anzeigen

Setze in die Formel für Durchmesser, welcher in dem Lernartikel für Massenspektrometer hergeleitet wurde, die in der Aufgabe gegebenen Werte ein und schau die Ruhemasse, sowie die Ladung des Elektrons (Elementarladung) in Deiner Formelsammlung nach. Dann bekommst Du: \[ d ~=~ \frac{2m \, U}{q \, a \, B^2} ~=~ \frac{2*9,109*10^{-31} \, \text{kg} * 100 \text{V}}{1,602*10^{-19}\text{C} * 0,01 \, \text{m} * (10^{-3}\text{T})^2} ~=~ 0,114 \, \text{m} \]

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