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Aufgaben: Massenspektrometer: Kreisbahn-Durchmesser

Das solltest Du drauf haben...

Aufgabenstellung

Massenspektrometer: Aufbau
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Prinzipieller Aufbau eines Massenspektrometer

Ein Elektron gelangt in einen Plattenkondensator mit der angelegten Spannung von \( 100 \, \text{kV} \) und dem Plattenabstand von \( 0,01 \, \text{m} \). Sowohl der Plattenkondensator als auch der Rest des Aufbaus des Massenspektrometers befindet sich in einem Magnetfeld der Stärke \( B ~=~ 10^{-6} T \). Dieses durchfliegt in einem Massenspektrometer eine Kreisbahn. Bestimmte den Kreisdurchmesser dieser Bahn.

Lösungstipps

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

Lösungen zur Aufgabe

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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: \[ d ~=~ \frac{2m \, U}{q \, a \, B^2} ~=~ \frac{2*9,109*10^{-31} \, \text{kg} * 10^5 \text{V}}{1,602*10^{-19}\text{C} * 0,01 \, \text{m} * (10^{-6}\text{T})^2} ~=~ 1,137 * 10^{-34} \, \text{m} \]

Ein sehr sehr kleiner Durchmesser, der unter diesen Versuchsbedingungen kaum messbar ist...

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