星博物理：质谱仪和回旋加速器

会里很

一、质谱仪
1．作用
测量带电粒子的质量和分离同位素。
2．原理（如图所示）





二、回旋加速器
1．构造
如图所示，D₁、D₂是半圆金属盒，D形盒处于匀强磁场中，D形盒的缝隙处接交流电源。


2．原理
D₁、D₂是两个中空的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差U。A处的粒子源产生的带电粒子，在两盒之间被电场加速。两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，所以粒子在磁场中做匀速圆周运动。经过半个圆周之后，当粒子再次到达两盒间的缝隙时，这时控制两盒间的电势差，使其恰好改变正负，于是粒子经过盒缝时再一次被加速。所以粒子在做圆周运动的过程中一次一次地经过盒缝，而两盒间的电势差一次一次地改变正负，粒子的速度就能够增加到很大。
3．最大动能


例题：
例.图示装置叫质谱仪，最初是由阿斯顿设计的，是一种测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。其工作原理如下：一个质量为m、电荷量为g的离子，从容器A下方的小孔s₁飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为0，然后经过s₃沿着与磁场垂直的方向，进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相的底片D上。不计离子重力。则（　　）








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