Exercise
https://texercises.com/exercise/natrium-isotope-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:
Die beiden radioaktiven Natrium-Isotope isotopeNa^+ und isotopeNa^+ sollen mit einem Massenspektrometer räumlich getrennt werden. Dazu werden sie mit UO beschleunigt und anschliess in ein Magnetfeld geschossen. Wie stark muss dieses Magnetfeld sein damit es die Isotope um ddO räumlich trennt?

Solution:
Einfach ionisierte Isotope haben nach durchlaufen von UO SolQtyEncen*UXJ E qU eU nce U E kinetische Energie; die Geschwindigkeiten der beiden Isotope betragen also rund SolQtyvasqrt*EX/maX SolQtyvbsqrt*EX/mbX v_i sqrtfracqUm_i v_ va v_ vb nach der Beschleunigung. Die geforderte räumliche Trennung der Ionen entspricht dem Unterschied in den Durchmessern ihrer Halbkreisbahnen welche sie beim Eritt in das Magnetfeld vollführen: SolQtyB-/ncen/ddX*maX*vaX-mbX*vbXT Delta d Delta r r_-r_ leftfracm_v_qB-fracm_v_qBright B fracq Delta d leftm_v_-m_v_right B
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\(\LaTeX\)-Code
Exercise:
Die beiden radioaktiven Natrium-Isotope isotopeNa^+ und isotopeNa^+ sollen mit einem Massenspektrometer räumlich getrennt werden. Dazu werden sie mit UO beschleunigt und anschliess in ein Magnetfeld geschossen. Wie stark muss dieses Magnetfeld sein damit es die Isotope um ddO räumlich trennt?

Solution:
Einfach ionisierte Isotope haben nach durchlaufen von UO SolQtyEncen*UXJ E qU eU nce U E kinetische Energie; die Geschwindigkeiten der beiden Isotope betragen also rund SolQtyvasqrt*EX/maX SolQtyvbsqrt*EX/mbX v_i sqrtfracqUm_i v_ va v_ vb nach der Beschleunigung. Die geforderte räumliche Trennung der Ionen entspricht dem Unterschied in den Durchmessern ihrer Halbkreisbahnen welche sie beim Eritt in das Magnetfeld vollführen: SolQtyB-/ncen/ddX*maX*vaX-mbX*vbXT Delta d Delta r r_-r_ leftfracm_v_qB-fracm_v_qBright B fracq Delta d leftm_v_-m_v_right B
Contained in these collections:
  1. Massenspektrometer by TeXercises
    3 | 8


Attributes & Decorations
Tags
beschleunigungsspannung, elektrisches, elektromagnetismus, feld, feldern, in, magnetfeld, massenspektrometer, natrium, physik, teilchen
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Difficulty
(3, default)
Points
3 (default)
Language
GER (Deutsch)
Type
Calculative / Quantity
Creator uz
Decoration
File
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