Elektron und Alphateilchen im Massenspektrometer?


20.07.2023, 16:37

Hier nochmal die Aufgabenstellung

Wechselfreund  16.07.2023, 14:10

Kannst du den Aufgabentext allein nochmal posten?

LisJo 
Fragesteller
 20.07.2023, 16:37

Ja klar

1 Antwort

Warum verwendest du die Zentrifugalkraft?

Du kannst doch direkt die Impulserhaltung verwenden.

dp/dt = F also die Änderung des Impulses ist die Kraft. p hast du gegeben und für F gilt die Lorentzkraft welche ja nur durch F=q•v x B gegeben ist. Vektoriell rechnen.

Das gibt dir eine Diffgleichung für p bzw v.

Dein Anstatz mit Fz=qv x B würde ja nur passen wenn das teilchen sich ständig auf einer Kreuzbahn bewegt was es nicht tut.

LisJo 
Fragesteller
 20.07.2023, 16:48

ich verstehe nicht ganz warum ich da eine Differenzialgleichung bekomme. also ich kann doch F nach v aufleiten und bekomme dann für v die strecke oder? und dann müsste ich ja nur danach umformen

Ich dachte halt, dass wenn die Teilchen im Magnetfeld sind wirkt ja die lorenzkraft, welche die teilchen versucht auf eine kreisbahn zu zwingen. Deswegen Fz = FL

0
Kelec  20.07.2023, 17:15
@LisJo

Naja am Ende löst man eine Differentialgleichung ja auch durch Integration.

Die Bewegungsgleichung hat am ende aber 2 mal p drinnen vorkommen. Nämlich dp/dt=q*p/m x B

In deinem Fall könnte auch Fz=FL zum korrekten Ergebnis führen kann ich jetzt aber auf anhieb nicht direkt sagen.

Die Methode über die Impulserhaltung ist eben allgemeiner, kann aber seib dass das hier auf die selbe Lösung führt.

Allerdings musst du dabei beachten dass der Winkel zwischen v und B nicht konstant bleibt.

0
Kelec  20.07.2023, 17:24
@Kelec

Sorry ja der Winkel zwischen B und v bleibt konstant weil die Ablenkung ja sowohl zu v als auch B im rechten Winkel steht.

Dann sollte dein Ansatz so zum ziel führen wenn du dich nicht verrechnet hast.

0