Exercise
https://texercises.com/exercise/kohlenstoff-im-massenspektrometer/
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The following quantities appear in the problem: Masse \(m\) / elektrische Ladung \(q, Q\) / Magnetische Flussdichte \(B\) / Kraft \(F\) / Geschwindigkeit \(v\) / Radius \(r\) /
The following formulas must be used to solve the exercise: \(F = qvB \quad \) \(F = m\dfrac{v^2}{r} \quad \)
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Exercise:
Zwei Isotope des Elementes Kohlenstoff isotopeC und isotopeC sollen einfach ionisiert und dann mit einem Massenspektrometer auf ihre Häufigkeit untersucht werden. Sie werden dazu mit UO Spannung beschleunigt und anschliess in einem Magnetfeld mit BO Stärke abgelenkt. Wie gross ist ihre räumliche Trennung etwa falls sie nach einer halben Drehung im Magnetfeld registriert werden?

Solution:
Die Isotope sind rund mO schwer. Deshalb ist ihre Geschwindigkeit nach Durchlaufen der Beschleunigungsspannung rund: v sqrtfracEkinm sqrtfracqUm v Ein Geschwindigkeitsfilter würde sicherstellen dass alle Isotope vor dem Eritt in den Massenspektrometer die gleiche Geschwindigkeit haben. Dort ist ihr Kreisbahnradius dann: r_ fracm_vqB fracma vnce B ra r_ fracm_vqB fracmb vnce B rb Die räumliche Trennung beträgt damit: SolQtyde*rbX-raXm Delta d Delta r rb-ra de deP-
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Exercise:
Zwei Isotope des Elementes Kohlenstoff isotopeC und isotopeC sollen einfach ionisiert und dann mit einem Massenspektrometer auf ihre Häufigkeit untersucht werden. Sie werden dazu mit UO Spannung beschleunigt und anschliess in einem Magnetfeld mit BO Stärke abgelenkt. Wie gross ist ihre räumliche Trennung etwa falls sie nach einer halben Drehung im Magnetfeld registriert werden?

Solution:
Die Isotope sind rund mO schwer. Deshalb ist ihre Geschwindigkeit nach Durchlaufen der Beschleunigungsspannung rund: v sqrtfracEkinm sqrtfracqUm v Ein Geschwindigkeitsfilter würde sicherstellen dass alle Isotope vor dem Eritt in den Massenspektrometer die gleiche Geschwindigkeit haben. Dort ist ihr Kreisbahnradius dann: r_ fracm_vqB fracma vnce B ra r_ fracm_vqB fracmb vnce B rb Die räumliche Trennung beträgt damit: SolQtyde*rbX-raXm Delta d Delta r rb-ra de deP-
Contained in these collections:
  1. Massenspektrometer by TeXercises
    2 | 8


Attributes & Decorations
Tags
elektromagnetismus, magnetfeld, massenspektrometer, physik
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Difficulty
(3, default)
Points
3 (default)
Language
GER (Deutsch)
Type
Calculative / Quantity
Creator uz
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