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Nachricht
Ryan
Verfasst am: 10. Mai 2014 12:32
Titel: Der Wien'sche Geschwindigkeitsfilter
Meine Frage:
Hallo zusammen! Ich muss folgende Aufgabe bearbeiten und komme bei der c) auf keinen grünen Zweig. Wäre nett, wenn ihr mir helfen könnt.
Der Wienfilter ist eine orthogonale Anordnung aus einem homogenen elektrischen Feld E = Eo * ex
und einem homogenen Magnetfeld B = Bo * ey. Er dient zur Massenspektrometrie von Ionen, indem nur Ionen mit einer bestimmten Geschwindigkeit (vo = vo * ez) unabgebremst den Filter durchqueren können.
In diesem Experiment erhalten die Ionen (Masse m, Ladung q) alle exakt die selbe kinetische Energie, welche durch die Spannung Ub vorgegeben wird. Nach durchlauf der Beschleunigungsregion treten die Ionen in den Wienfilter ein. Dieser besteht aus zwei parallelen Metallplatten (oben, unten), an welchen eine Spannung Ue anliegt. um das nötige elektrische Feld zu erzeugen, sowie einem Permanentmagneten (vorn, hinten).
a) Bestimmen Sie das Verhältnis von
zu
, damit Ionen nicht abgebremst werden.
b) Welcher Zusammenhang ergibt sich zwischen
und
?
c) Wie hängt das Auflösungsvermögen
vom elektrischen Feld ab, wenn die Ionen die selbe Ladung
und die Massen
und
besitzen?
d) Der Aufbau in Abbildung 1 erlaubt das Masse zu Ladungsverhältnis der Ionen auf eine weitere Art zu bestimmen. Beschreiben Sie diese zweite Methode.
Meine Ideen:
Meine bisherigen Rechnungen:
a) |F(lorentz)| = |Fe|
q*Eo = q * vo * Bo --> vo = Eo / Bo
b) Epot = q*Ub, Ekin = (mv^2)/2, Epot = Ekin
--> Gleichsetzen, umformen und Ergebnis: q/m = Eo^2 / (2*Ub* Bo^2)
c) Fehlt mir der Ansatz bzw. das Verständnis, welche Formeln ich hernehmen soll
d) ?
Vielen Dank für die Hilfe im voraus!
mfg