Lo spettrometro di massa
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Principio di funzionamento:

Una carica (considerata puntiforme) si muove in un campo magnetico uniforme di moto circolare uniforme.

La forza centripeta è data dalla formula della forza di Lorentz: F = qvB (essendo F, q e B costanti, è costante anche la velocità: è dimostrato quindi che il moto circolare con cui la carica si muove è uniforme).

Essendo la forza centripeta: Fc = (mv2)/r

Uguagliando le due relazioni si trova:

qvB = (mv2)/r

rqB = mv

r = (mv)/(qB)

 

Il raggio dell’orbita è quindi dipendente dalla massa della particella.

 

Lo spettrometro di massa sfrutta questa relazione per separare particelle (quindi anche nuclei) che hanno stessa carica e masse diverse.

Entrando con la stessa velocità in direzione perpendicolare a un campo magnetico uniforme, esse percorrono archi di circonferenza tanto più incurvati (con raggio tanto più piccolo) quanto è minore la loro massa.