RegistrierenRegistrieren   LoginLogin   FAQFAQ    SuchenSuchen   
Massenspektrometer, Fehlerrechnung
 
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Elektrik
Autor Nachricht
phyfox27



Anmeldungsdatum: 03.01.2021
Beiträge: 1

Beitrag phyfox27 Verfasst am: 03. Jan 2021 10:33    Titel: Massenspektrometer, Fehlerrechnung Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo ich habe eine Frage zu folgender Aufgabenstellung, wäre nett wenn mir da jemand weiter helfen könnte. Die Formeln für Bahnradius etc sind klar, nur nicht ganz wie ich den Fehler berechne:

Sie haben Ihr eigenes Massenspektrometer gebaut! Darin werden einfach geladene Benzol- und Toluol-Ionen zunächst durch eine Beschleunigungsspannung UB auf eine Geschwindigkeit v gebracht. Mit dieser Geschwindigkeit fliegen die Ionen in ein senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung stehendes Magnetfeld der Sta ?rke B = 5.00 mT, wodurch sie auf eine Kreisbahn mit Radius R = 50.0 cm gebracht werden. Nach einer Viertel-Kreisbahn detektieren Sie die Ionen.

Jetzt die Aufgabenstellung:
Sie können die Beschleunigungsspannung auf 1% genau regulieren und den Bahnradius mit einer Genauigkeit von 5% bestimmen. Wie stark darf die magnetische Flussdichte schwanken, damit Sie Benzol und Toluol immer noch unterscheiden können? Nehmen Sie die gegebene Ladung und Masse der Ionen als fehlerfrei an.


Meine Ideen:
Ich hatte es mit einer Fehlerrechnung versucht. Meine Annahme war, dass sie Summe der abs Fehler maximal den Abstand auf dem Schirm entsprechen darf...leider kam ich dabei auf keinen grünen Zweig und die Rechnung wurde viel zu länglich...
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 3763

Beitrag Myon Verfasst am: 03. Jan 2021 12:52    Titel: Re: Massenspektrometer fehlerrechnung Antworten mit Zitat

phyfox27 hat Folgendes geschrieben:
Meine Annahme war, dass sie Summe der abs Fehler maximal den Abstand auf dem Schirm entsprechen darf

So wie ich es sehe, wird die Beschleunigungsspannung jeweils so reguliert, dass ein Radius von 50cm gemessen wird, und aus der Beschleunigungsspannung dann die Masse bestimmt. Ist das richtig?

Der gemessene Radius und das Magnetfeld fliessen jeweils linear in die Masse ein, die Beschleunigungsspannung wegen „quadratisch“. Für die maximale relative Abweichung der bestimmten Masse gilt also



wenn die relativen Genauigkeiten der Beschleunigungsspannung, des Radius und des Magnetfelds sind. Genauer misst man für das Benzol maximal eine um den Faktor 1.01^2*1.05 zu hohe, bei Toluol eine um diesen Faktor zu tiefe Masse - ohne Berücksichtigung des Fehlers des Magnetfelds. Aus der verbliebenen relativen Abweichung der im ungünstisten Fall gemessenen Massen ergibt sich der relative Fehler, welche das Magnetfeld haben darf (1.4%).
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Elektrik