高中物理题中关于质谱仪原理的疑问
高中物理题中关于质谱仪原理的疑问
最近在复习质谱仪,做题时,有题目中提供的完整的质谱仪示意图：
最上方是一个加速电场,待测粒子由小孔竖直射出,具有一定初速度.
下方是一个速度选择器（当然具有一定并且已知的场强和磁感应强度,E,B.）起到选择功能,即只有具有一定速度（v.=qE/Bq）
再下方 便是有一个磁场,不同质荷比的粒子的半径不同,从而算出其质荷比.
但是,看到这里,我就感到十分疑惑了.
1.首先,加速电场中 电场电压为U.的话,由公式Uq=1/2 mV2(平方) 可知初速度由q,m,U.决定,即在加速电场相同的情况下,具有同一初速度的粒子质荷比是一定的,即已知.
2.同时,速度选择器只能垂直射出具有V.的粒子.这样的话,可以这么说,在加速电场和速度选择器固定的情况下,能够垂直射出的粒子就具有 相同的质荷比!
3.然而,这么说的话,那我根本没必要在加上最下方的磁场以及胶片,因为能垂直射出的粒子就有相同的质荷比 ,即：m/q=2.UB2/(E2) （…将就的看吧,反正能求出）
或者只需胶片显示即可.
问题提得好!在你所述的情况下确实存在这个问题,但并不耽误相关的计算题.
实际的质谱仪里的加速电场起到的是把离子从离子源进一步加速并引入检测器.离子源产生的离子已经具有很高的能量,离子质量速度电荷很不一样,也就是说那些离子的初速并不都一样.高中题设成初始速度为零的情况确实会令你这样善于思考的高手纠结.建议在休假闲暇的时候百度一下质谱仪的有关条目,尽管不一定都明白,但至少这个问题是不会纠结了.
使我关注了这个一向熟视无睹的问题.����лл������ʵ�Ұٶȹ�û�о��彲�ģ����߿�������ԭ���� һ�ѱ���������ӣ����Ų�ͬ�ıȺɣ��������ٶ���ͬ�𣿴�Ų���ͬ�����ų��ٶȣ�������ٵ糡�������٣������������������������һЩ ���ٺ���ѡ���ٶȣ���ֱ���룬��ƫתӫ�⣬�����Ƚϼ��ɡ�