下载后可任意编辑1.质谱仪 质谱仪是用物理方法分析同位素的仪器。英国实验化学家和物理学家阿斯顿在 19 制造的, 当年用它发现了氯和汞的同位素。以后几年内又发现了许多种同位素, 特别是一些非放射性的同位素。质谱仪的示意图 速度选择器使具有速度 v=E/B 的粒子经过。正离子由 G 射入磁场后, 在磁场力的作用下以半径为 R 做匀速圆周运动。若离子的质量为 m, 则有, 因此 m=.由于离子的速度和 B 是已知得, 且假定每个离子的电荷都是相等的。从上式能够看出, 离子的质量和它的轨道半径成正比。 假如这些离子中具有不同质量的同位素, 它们的轨道半径就会不一样, 将分别射到照相机底片的不同位置, 形成若干线状谱的细条纹, 每一条纹相当于一定质量的离子。从条纹的位置能够推算出轨道的半径 R, 从而算出它们的相应质量, 因此, 这种仪器叫做质谱仪。利用质谱仪既可发现新同位素及其所占百分比, 也能从分离同位素中提供某一特需的同位素产品, 其最大优点, 在于不需要其它物质参加, 简捷可靠。2.回旋加速器下载后可任意编辑在讨论原子核的结构时, 需要几百万、 几千万甚至几千亿电子伏能量的带电粒子来轰击它们, 使它们产生核反应。要使带电颗粒子获得这样高的能量, 一种可能的途径是在电场和磁场的共同作用下, 使粒子经过多次加速来达到此目的。第一台回旋加速器是美国物理学家劳伦斯于 1932 年研制成功的, 可将质子加速到 1Mev 的能量。为此, 1939 年劳伦斯获得诺比尔物理学奖。下面简述回旋加速器的工作原理。 假如有一带正电荷 q 从板缝中的粒子源 o 中射出, 那么, 带电粒子在电场的作用下, 被加速进入半盒 D1, 设这时粒子的速度已达到 V1, 犹豫盒内无电场, 且磁场的方向垂直于粒子的运动方向, 因此, 离子在 D1 内做匀速圆周运动。经过时间 t 后, 恰好到达狭缝, 这时交变电压也将改变符号, 即两缝间的电场正好改变方向, 因此粒子又会被加速进入 D2,使粒子的速度由 v1 增加到 v2, 在内的轨道半径也相应的增大, 可知离子的回旋频率为 f=qB/2m m 为粒子的质量。当粒子到达半圆盒的边缘时, 粒子的轨道半径即为盒的半径 R。此时粒子的速率, 下载后可任意编辑粒子的动能为高能粒子在科学技术中有着广泛的应用, 如核工业、 医学、 农业、 考古学等。3、霍尔效应在导体上外加与电流方向垂直的磁场, 会使得导体中的电子与电洞受到不同方向的洛伦兹力而往不同方向上...
