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APLICACIONES DEL CAMPO
ELÉCTRICO Y MAGNÉTICO
ESPECTRÓMETRO DE MASAS
G1N3AAngarita
ESPECTRÓMETRO DE MASAS
El espectrómetro de Bainbridge es un dispositivo que separa iones que tienen la
misma velocidad. Después de atravesar las rendijas, los iones pasan por un
selector de velocidades, una región en la que existen un campo eléctrico y otro
magnético cruzados.
Los iones que pasan el selector sin desviarse, entran en una región donde el
campo magnético les obliga a describir una trayectoria circular. El radio de la
órbita es proporcional a la masa, por lo que iones de distinta masa impactan en
lugares diferentes de la placa
El objetivo del programa consiste en
contar el número de isótopos de un
elemento y hallar sus masas en unidades
u.m.a. Para ello, se deberá seleccionar
cuidadosamente la magnitud del campo
eléctrico y del campo magnético, y medir
sobre la escala graduada los diámetros
de sus trayectorias semicirculares.
EL SELECTOR DE VELOCIDADES
Es una región en la que existe un campo eléctrico y un campo magnético
perpendiculares entre sí y a la dirección de la velocidad del ión. En esta región
los iones de una determinada velocidad no se desvían.
• El campo eléctrico ejerce una fuerza en la dirección del campo. El módulo
de dicha fuerza es Fe=q·E
• El campo magnético ejerce una fuerza cuya dirección y sentido vienen
dados por el producto vectorial Fm=q·v´B, cuyo módulo es Fm=q·vB1
El ión no se desvía si ambas fuerzas son iguales y de sentido contrario. Por
tanto, atravesarán el selector de velocidades sin desviarse, aquellos iones cuya
velocidad sea igual al cociente entre la intensidad del campo eléctrico y del
campo magnético.
REGIÓN SEMICIRCULAR
A continuación, los iones pasan a la región donde
el campo magnético hace que describan
trayectorias semicirculares hasta que alcanzan la
placa superior en la que quedan depositados.En
esta región, el ión experimenta una fuerza debida
al campo magnético, cuya dirección y sentido
viene dada por el producto vectorial Fm=q·v´B, y
cuyo módulo es Fm=q·vB2.
Aplicando la ecuación de la dinámica del MCU se
halla el radio de la trayectoria circular.
PRACTICA
• Fuente:
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagn
et/espectrometro/espectro.html
• En el link podrán escoger varios elementos a
analizar para determinar la masa de cada
isótopo de éste. Las respuestas las
encontrarán al pulsar el botón RESPUESTA.