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La aceleración que obtienen los iones ay = fym0...②
¿Cuánto tiempo tardan los iones en moverse entre placas? t0=Lv0…③
Al llegar al borde derecho de la placa del electrodo, la velocidad parcial de los iones en la dirección +y vy=ayt0…④.
El tiempo que tardan los iones en llegar a la pantalla desde el extremo derecho de la placa t' 0 = dv0...⑤
¿A qué distancia del punto O están los iones? golpeando la pantalla? y0=12ayt2vyt'0
De lo anterior, ¿entiendes? y0=q0EL(L+2D)2mv20? …⑥
(2) Supongamos que la carga del ion es Q, la masa es M, la velocidad incidente es V, la intensidad de inducción magnética del campo magnético es B y la fuerza de Lorentz del campo magnético sobre los iones Fx=qvB...⑦.
Se sabe que la velocidad de incidencia de los iones es muy alta, por lo que el tiempo que tardan las partículas en moverse en el campo magnético es muy corto.
En comparación con un círculo, el arco que atraviesa es muy pequeño. Cuando se mueve dentro de la placa, la velocidad del componente OO' es siempre mucho mayor que la velocidad del componente en las direcciones X e Y. El cambio es muy pequeño, por lo que puede tratarse como una fuerza constante. La aceleración ax generada por la fuerza de Lorentz es igual a qvbm...⑧
Ax es la aceleración del ion en la dirección X. , y el movimiento del ion en la dirección X puede considerarse como un movimiento lineal uniformemente acelerado con una velocidad inicial de cero. Al llegar al extremo derecho de la placa del electrodo, la velocidad parcial de los iones en la dirección X es VX = AXT = QVBM (LV) = QBLM… 9.
Cuando los iones salen volando de la placa y llegan a la pantalla, la distancia desde el punto O en la dirección X es X = VXT′= QBLM(DV)= QLDMV…⑩.
Cuando la velocidad inicial del ion es arbitraria, la posición del ion cuando llega a la pantalla se desvía del punto O y en la dirección y. Considere la fórmula ⑥, y = qeldmv2...(11).
X2 = kmy...(11) a partir de dos fórmulas.
Donde k = qb2lde
La fórmula anterior muestra que k es un valor constante independiente de la velocidad inicial de los iones que ingresan a la placa, y es la misma para ambos iones.
Según las condiciones, el punto de luz con coordenada x de 3,24 mm corresponde al ion carbono 12, cuya masa es m1=12u, y el punto de luz con coordenada x de 3,00 mm corresponde al ion desconocido.
Supongamos que su masa es m2. Si usamos la fórmula (12) para sustituir los datos, podemos obtener m2 ≈ 14u...(13).
Entonces, el número de masa. del ion desconocido es 14 .