Massenspektrometer Geschwindigkeitsfilter

Birsel · Anmeldungsdatum: 07.03.2011 Beiträge: 74

Hallo, ich habe hier ein Aufgabe mit einem Massenspektrometer.
Ein Bild dazu findet man hier: http://www.leifiphysik.de/themenbereiche/radioaktivitaet-fortfuehrung/lb/musteraufgaben-oberstufe-strahlendes-mondgestein

Also ich habe noch ein Verständnis Problem mit dem Geschwindigkeitsfilter.

Das B-Feld ist aus:
Das E-Feld das von der +Platte zur -Platte geht, übt ja eine anziehende bzw. eine abstoßende Kraft auf das Teilchen aus. Das heißt das Teilchen macht so eine Parabelförmigen Flug.
Was passiert aber wenn ich nun das B-Feld aktiviere. Wie sieht der Flug dann aus. Dann wirkt die Lorentzkraft, die eigentlich eine Kreisbewegung verursacht.

Ich kann mir nicht wirklich vorstellen wie das Teilchen sich da drin nun bewegt: Vielleicht kann das ja einer von euch kurz erklären.

DANKE

Gruß Birsel

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Nein, die Lorentzkraft bewirkt nicht per se eine Kreisbewegung, sondern grundsätzlich erstmal eine Kraft senkrecht zur Bewegungsrichtung (und senkrecht zur Magnetfeldrichtung). Wenn sonst keine anderen Kräfte wirken, führt die Lorentzkraft zu einer Kreisbewegung. Im Kondensator wirkt aber eine Coulombkraft ebenfalls senkrecht zur Bewegungsrichtung, sofern die Bewegung geradlinig parallel zu den Platten erfolgt. Die Geradlinigkeit der Bewegung ist immer dann gegeben, wenn Lorentzkraft und Coulombkraft entgegengesetzt gleich groß sind (Kräftegleichgewicht).

Rückschluss: Wenn Coulombkraft und Lorentzkraft entgegengesetzt gleich groß sind, bewegen sich die geladenen Teilchen auf einer geradlinigen Bahn parallel zu den Platten durch den Kondensator, so wie es die Skizze in der verlinkten Übungsaufgabe auch zeigt.