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Massenspektrometer - Abitur Physik

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 Massenspektrometer - Abitur Physik Suche Was ist Abi-Physik?Themen1 Mechanik   Gleichförmige Bewegung Gleichmäßig beschleunigte Bewegung Gleichförmige Kreisbewegung Senkrechter Wurf Waagerechter Wurf Schräger Wurf 2 Das elektrische Feld   Elektrische Ladung Leiter / Isolator Coulombkraft Influenz / dielektrische Polarisation Elektroskop Elektrische Felder I Elektrische Felder II Faradayscher Käfig Braunsche Röhre Kondensator Millikan Versuch 3 Das Magnetfeld Dauer- und Elektromagnete Homogenes Magnetfeld Magnetische Flussdichte Lorentzkraft Masse und die spezifische Ladung eines Elektrons Hall-Effekt Geschwindigkeitsfilter Massenspektrometer 4 Schwingungen   Harmonische Schwingung Gedämpfte Schwingung 5 Wellen   Lichtmodelle Grundlegende Eigenschaften Phasenverschiebung / Gangunterschied Kohärenz Interferenz Stehende Welle Schwebung Reflexion am festen / losen Ende Beugung am Einzelspalt Interferenz am Doppelspalt Optisches Gitter 6 Quantenmechanik   Photoeffekt Energie, Masse und Impuls von Photonen Röntgenstrahlung Bragg-Gleichung Compton-Effekt 7 Kernphysik   Atomaufbau Ionisierende Strahlung Alphastrahlung Betastrahlung Gammastrahlung 8 Astronomie   Newton'sches Gravitationsgesetz Gravitationsfelder I Gravitationsfelder II Kosmische Geschwindigkeiten Satellitenbahnen Keplersche Gesetze BücherAbituraufgabenPhysik Rechner BetaMaterialienPeriodensystem Wir empfehlen die einwöchigen Intensivkurse fürs Mathe Abitur von abiturma Abi-Physik supporten geht ganz leicht. Einfach über diesen Link bei Amazon shoppen (ohne Einfluss auf die Bestellung). Gerne auch als Lesezeichen speichern. Empfohlener Taschenrechner: Casio FX-991DE X ClassWiz Massenspektrometer zurückblättern:vorwärtsblättern:GeschwindigkeitsfilterInhaltsverzeichnis: Schwingungen Einleitung Mit Massenspektrometern kann man die Masse von elektrisch geladenen Teilchen bestimmen. Dabei werden die Teilchen durch ein homogenes Magnetfeld geschickt und dadurch auf eine Kreisbahn gelenkt. Anschließend wird der Radius dieser Kreisbahn gemessen. Da der Radius nicht nur von der Masse, sondern auch von der Geschwindigkeit der Teilchen abhängt, platziert man vor dem Massenspektrometer meist einen Geschwindigkeitsfilter. Dieser lässt nur Teilchen mit der gewünschten Geschwindigkeit \( v \) durch. Simulation In der folgenden Simulation kann man Teilchen einer bestimmten Masse und Ladung in ein Massenspektrometer schiessen. Das Magnetfeld kann beliebig in Stärke und Richtung verändert werden. Außerdem kann ein Geschwindigkeitsfilter hinzugefügt / entfernt werden. Lade Animation... (0%) ResetStart Magnetfeld:  \( B = \) -1 \(   mT \) Richtung wechseln Teilchen:  \( q = \) -1 \(   \mathrm{e} \)  \( m = \) -1 \(   u \) Geschwindigkeitsfilter: An Aus     \( v = \) -1 \(   \cdot 10^4 \frac{m}{s} \) Berechnungen Die Lorentzkraft wirkt in einem homogenen Magnetfeld als Zentripetalkraft. Man setzt daher die Lorentzkraft gleich der Radialkraft und stellt zum Berechnen der Masse nach \( m \) um: \begin{aligned} F_\mathrm{Z} & = F_\mathrm{L} \\ \dfrac{m \cdot v^{\cancel 2}}{r} & = q \cdot \cancel v \cdot B \\ m & = \dfrac{q \cdot B \cdot r}{v} \\ \end{aligned} Hat man den Radius der Teilchenbahn gemessen und kennt man die Ladung und Geschwindigkeit des Teilchens, sowie die magnetische Flussdichte des Feldes, so kann man die Masse berechnen. Um nur Teilchen einer bestimmten Geschwindigkeit in den Massenspektrometer zu lassen, kann man die Teilchen zunächst durch einen Geschwindigkeitsfilter schicken. Kennt man die Ladung des Teilchens nicht, so kann man lediglich die spezifische Ladung \( \frac{q}{m} \) berechnen: \begin{aligned} F_\mathrm{L} & = F_\mathrm{Z} \\ q \cdot \cancel v \cdot B & = \dfrac{m \cdot v^{\cancel 2}}{r} \\ \dfrac{q}{m} & = \dfrac{v}{B \cdot r} \\ \end{aligned} Quellen Wikipedia: Artikel über "Massenspektrometer" Literatur Dorn/Bader Physik - Sekundarstufe II, S. 50 ff., 53 zurückblättern:vorwärtsblättern:GeschwindigkeitsfilterInhaltsverzeichnis: SchwingungenEnglish version: Article well-nigh "Mass Spectrometry" Feedback Haben Sie Fragen zu diesem Thema oder einen Fehler im Artikel gefunden? Geben Sie Feedback... Unterstützung Ihnen gefällt dieses Lernportal?Dann unterstützen Sie uns :) Name (optional) Email (optional) Spamschutz = Daten werden gesendet Abi-Physik © 2018, Partner: Abi-Mathe, Abi-Chemie, English website: College Physics Datenschutz Impressum