速度選擇器原理
速度選擇器是質(zhì)譜儀的重要組成,剔除速度不同的粒子,提高檢測(cè)精度。
如圖所示平行板器件中,電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直。具有不同水平速度的帶電粒子射入后發(fā)生偏轉(zhuǎn)的情況不同。這種裝置能把具有某一特定速度的粒子選擇出來(lái),所以叫做速度選擇器,這是質(zhì)譜儀的重要組成部分。
1.粒子受力特點(diǎn):同時(shí)受方向相反的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力作用。
2.粒子勻速通過(guò)速度選擇器的條件:電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡:qE=qvB,v=E/B速度大小只有滿足v=E/B的粒子才能做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
粒子勻速通過(guò)速度選擇器的兩種途徑:
1.速度v一定時(shí),調(diào)節(jié)E和B的大小。
2.E和B一定時(shí),調(diào)節(jié)加速電場(chǎng)電壓U的大小。
速度選擇器的注意事項(xiàng)
1.速度選擇器兩極板間距離極小,粒子稍有偏轉(zhuǎn),即打到極板上。
2.速度選擇器對(duì)正、負(fù)電荷均適用。
3.速度選擇器中的E、B的方向具有確定的關(guān)系,僅改變其中一個(gè)方向,就不能對(duì)速度做出選擇。
4.速度選擇器只能單向選擇,如上圖中粒子從右側(cè)進(jìn)入會(huì)受到相同方向的電場(chǎng)力和洛倫玆力而打到板上。
5.從功的角度看,由于帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與洛倫茲力方向垂直,所以洛倫茲力不對(duì)粒子做功。
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質(zhì)譜儀
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