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PL Massenspektrograph
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millius11
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Anmeldungsdatum: 19.02.2012
Beiträge: 3

BeitragVerfasst am: 19 Feb 2012 - 14:29:21    Titel: PL Massenspektrograph

Moin,
Ich bin in der Stufe S2 und habe bald eine Präsentationsleistung in Physik.
Das Thema ist der Massenspektrograph.
Ich soll den Massenspektrograph erkären und die Physikalische Zusammenhänge bei der Bewegung von geladenen Teilchen im E- und B-Feld
herleiten.

Zusätzlich soll ich den Geschwindigkeitsfilter erklären.

Soweit so gut.

Ich habe mir den Massenspektrograph nach Aston zum erklären heraus gesucht. Er verfügt ja über eine Geschwindigkeitsfokussierung.
1 Frage:
Nach dem das Ion das E-Feld durchlaufen hat ist es ja abgelenkt.
Treffen dann alle Ionen Senkrecht zu den Feldlinien des Magnetfeld ein???
Ich glaub nicht bin mir aber nicht sicher. Wenn es nicht so ist muss ich ja bei der Herleitung den Winkel Alpha also sin(Alpha) beachten.

Frage 2) Ich habe die Physikalische Zusammenhänge im Magnetfeld mal hergeleitet (ohne Sin(Alpha)).
Lorentzkraft = Zentripendalkraft
⇨ Fl= q*v*B
⇨ Fz= m*v^2/r
Fl = Fz
q*v*B = m*v^2/r /v
q*B = m*v/r *2r
q*B*2r = m*v*r /r
q*B*r =m*v *q *B

r= m*v/q*B

r= m*v/q*B /v
r/v=m/q*B /*(q*B)

r/v*q*B =m
=> Dazu ist das richtig?
=> Und bei beiden Formeln für den Radius(r) und für die Masse (m) ist ja V für die Geschwindigkeit mit drin. Aber bei dem Massenspektrographen nach Aston gleicht sich diese ja nach E und B Feld aus und sie ist ja auch
unterschiedlich und unbekannt. Was mache ich also mit V wenn ich sie nicht kenne???

Frage 3)
Wie leite ich die Ablenkung eines Ion her im E Feld???
Ich komm nicht drauf! Ich weiß nur das das ablenken eines Ion von v und q und E abhängt. Kann mir hier jemand einen Denkanstoß geben???

Nun zu meiner letzten Frage 4)
Ich hab den Geschwindikeitsfilter verstanden und hab die Formeln hergeleitet und auch die Einheiten Betrachtung gemacht.
Frage ist das richtig bin mir eigentlich sicher das es das ist.

Fl = Fe
q*v*B = q*E
v*B=E
⇨ v=E/B

Einheiten betrachtung:
V= m/s
B = T (Tesla) 1T = 1V*s/m2
E= V/m
M/s = (V/m)/ (V*s/m2)
M/s = (V/m)*(m2/V*s)
V= m/s

Vielen dank schon mal für eure Hilfe!
GvC
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Anmeldungsdatum: 16.02.2009
Beiträge: 3522

BeitragVerfasst am: 19 Feb 2012 - 17:28:46    Titel:

Dem E-Feld des Kondensators ist ein B-Feld so überlagert, dass nur Ionen einer ganz bestimmten Geschwindigkeit nicht abgelenkt werden. (Das hast Du vermutlich mit Geschwindigkeitsfokussierung gemeint, im Allgemeinen wird das als Geschwindigkeitsfilter bezeichnet). Und nur die nicht abgelenkten Ionen gelangen in das nachgeschaltete Magnetfeld, also nur Ionen mit einer ganz bestimmten Geschwindigkeit. Denn nur, wenn Du die Geschwindigkeit der Ionen kennst, kannst Du aus dem Radius des Halbkreises, den die Ionen im Magnetfeld durchlaufen, auf die (ladungsspezifische) Masse der Ionen schließen.
millius11
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Anmeldungsdatum: 19.02.2012
Beiträge: 3

BeitragVerfasst am: 19 Feb 2012 - 17:47:19    Titel:

Danke für die Schnelle Antwort. Dann verstehe ich aber nicht diese Grafik.
Da ist erst ein E Feld und dann das B Feld.
http://www.leifiphysik.de/web_ph12/simulationen/02aston/masspe_aston.htm

ich meine die bewegte animation.
Da ist doch das e und b Feld getrennt oder??? Und trotzdem werden Ionen mit verschiedener Geschwindigkeit auf einen Punkt auf der Photoplatte gebracht
GvC
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Anmeldungsdatum: 16.02.2009
Beiträge: 3522

BeitragVerfasst am: 20 Feb 2012 - 02:12:12    Titel:

Ich habe mich hierauf bezogen, kenne auch nur diese Anordnung:

http://www.nalerweb.de/aeg/p_Sek2/p_Sek2_dateien/F_Massenspektrometer.pdf
millius11
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Anmeldungsdatum: 19.02.2012
Beiträge: 3

BeitragVerfasst am: 20 Feb 2012 - 21:49:30    Titel:

Die macht Sinn ist auch einfacher zu erklären!
Aber welche ist den jetzt richtig??? Was ist das für eine Quelle???
Von der Uni????
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