Stern Gerlach Versuch. Kraft auf Atom?

Aristo · Anmeldungsdatum: 24.11.2017 Beiträge: 105

Meine Frage:
a) mittlere Geschindigkeit von Ag bei 1000grad Celsius?
b) Kraft auf Atom durch Magnetfeld mit Feldgradient dB/dz =1000 [tesla/meter]
c) Ablenkung des Atoms durch a)+b) in einem 3,5cm langen Magneten

Meine Ideen:
a)

mit R=Gaskonstante , my=Molare Masse, T= Temperatur in Kelvin
Eine andere Formel sieht wie folgt aus:

mit k_b= KBoltzmann, m=?
Leider weiß ich nicht was m hier darstellt und ich finde diese Formel nirgends im Netz, sondern nur im -schonmal fehlerhaften- Skript. Meine Frage ist nun ob die erste Formel hier funktioniert und ich die zweite vergessen darf?

b)
Kraft des Magnetfeldes auf Teilchen durch Energieableitung:

dmy/dz * B wird = 0 sein und fällt deshalb raus.

Wie komme ich denn an das my ? Beziehungsweise an die Z-Komponente? Wenn ich das richtig verstanden habe, ist das der magnetische Moment durch den spin, richtig?

c)

Zuerst die Zeit des Durchfluges berechnen
Strecke/Geschwindigkeit = 7e-5 s
Beschleunigung
Kraft/Masse = Ergebnis aus b)/ 107u*1,66e-27
Ablenkung
s=a/2t^2
einsetzen fertig. Oder habe ich hier irgendwo einen Denkfehler?

Das Hauptsächliche Problem liegt also beim Verständnis von my [b)]

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5852

Zu a: es gibt die wahrscheinlichste Geschwindigkeit

(Geschwindikeitsbetrag, wo die Dichtefunktion dP(v)/dv maximal ist), die mittlere Geschwindigkeit <v> und die mittlere quadratische Geschwindigkeit:

Hier würde ich ebenfalls die mittlere Geschwindigkeit nehmen.

Zu b: Die Kraft auf ein Atom ist

mit der z-Komponente des magnetischen Moments aufgrund des Elektronenspins

(g_s ist der g-Faktor des Spins, also etwa 2).

Bei c: frage ich mich, ob mit Ablenkung nicht eher der Ablenkungswinkel gefragt ist.

Aristo · Anmeldungsdatum: 24.11.2017 Beiträge: 105

a)

b) g_s und my_b habe ich dann. Aber was ist mit -m_s gemeint? Die Molare Masse des Atoms? War da nicht auch irgendwas mit, dass die drei Komponenten zusammen "eins" ergeben müssen?
c)Den Winkel könnte ich im Anschluss ja noch berechnen, wenn ich die Ablenkung auf dem gedachten Detektor berechnet habe.

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5852

m_s kann die Werte +/- 1/2 annehmen. Sonst über den Spin des Elektrons nachlesen.

Aristo · Anmeldungsdatum: 24.11.2017 Beiträge: 105

Dankeschön!