Какая траектория соответствует большему импульсу пучка ионов, влетающих в вакуумную камеру масс-спектрометра

Содержание: Влияние импульса и заряда на траекторию пучка ионов в масс-спектрометре

Описание: В вакуумной камере масс-спектрометра пучок ионов движется перпендикулярно силовым линиям однородного магнитного поля. Импульс и заряд ионов оказывают влияние на траекторию пучка.

Первая задача: Какая траектория соответствует большему импульсу пучка ионов?
При равных зарядах, но разных импульсах, ионы с большим импульсом имеют большую массу и, следовательно, большую инерцию. Такие ионы будут обладать наименьшей кривизной траектории, то есть будут меньше изгибаться под воздействием магнитного поля.

Вторая задача: Какая траектория соответствует большему заряду пучка ионов?
При равных импульсах, но разных зарядах, ионы с большим зарядом оказываются под воздействием сильной силы Лоренца, которая является результатом взаимодействия заряда и магнитного поля. Такие ионы будут иметь наибольшую кривизну траектории и сильнее изгибаться под воздействием магнитного поля.

Совет: Для лучшего понимания задачи очень полезно знание правила Лоренца, которое описывает силу, действующую на заряженные частицы в магнитном поле. Помните, что импульс - это произведение массы на скорость, а заряд измеряется в элементарных зарядах.

Практика: Как изменится траектория пучка ионов, если ионы имеют одинаковый импульс и заряд, но вакуумная камера масс-спектрометра находится в однородном электрическом поле, а не в магнитном поле?