Файл: 7 вариант Определение удельного заряда частицы методом отклонения в магнитном поле Расчетные формулы.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.05.2024

Просмотров: 22

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


7 вариант

«Определение удельного заряда частицы методом

отклонения в магнитном поле»

Расчетные формулы

Удельный заряд частицы



Среднее значение удельного заряда

.

Табличное значение удельного заряда

,

где е = 1,602·10-19 Кл,

М – масса изотопа (в а.е.м.),

а.е.м. = 1,660·10-27 кг.

Таблица 2

Результаты измерений (С12 - С14)

B = 1,9 мТл

·103 , м/с
R1,см
R2,см
Т1/2, с
q1/m1, Кл/кг
q2/m2, Кл/кг

1,0
6,55
7,64
1,66
8035356
6888950

1,1
7,20
8,40
1,66
8040936
6892231

1,2
7,86
9,17
1,66
8035356
6887448

1,3
8,51
9,93
1,66
8040077
6890338

1,4
9,17
10,69
1,66
8035356
6892817

1,5
9,82
11,46
1,66
8039447
6888950

1,6
10,47
12,22
1,66
8043030
6891205

1,7
11,13
12,98
1,66
8038965
6893196

1,8
11,78
13,75
1,66
8042177
6889952

1,9
12,44
14,51
1,66
8038585
6891799

Табличные значения q1/m1 =8042169 Кл/кг, q2/m2 = 6893287 Кл/кг

Изотоп С12:



М = 12 а.е.м.



Изотоп С14:



М = 14 а.е.м.



Вывод: определены удельные заряды изотопов углерода С12 и С14 методом отклонения в магнитном поле. Экспериментальные значения незначительно отличаются от теоретических.

Таблица 3

Результаты измерений (Ne20 - Ne22)

B = 1,9 мТл

·103 , м/с
R1,см
R2,см
Т1/2, с
q1/m1, Кл/кг
q2/m2, Кл/кг

1,0
10,91
12,00
2,45
4824159
4385965

1,1
12,00
13,20
2,45
4824561
4385965

1,2
13,09
14,40
2,45
4824896
4385965

1,3
14,18
15,60
2,45
4825180
4385965

1,4
15,28
16,80
2,45
4822265
4385965

1,5
16,37
18,00
2,45
4822686
4385965

1,6
17,46
19,20
2,45
4823054
4385965

1,7
18,55
20,40
2,45
4823379
4385965

1,8
19,64
21,60
2,45
4823668
4385965

1,9
20,73
22,80
2,45
4823927
4385965

Табличные значения q1/m1 =4825301 Кл/кг, q2/m2 = 4386638 Кл/кг

Изотоп Ne20:



М = 20 а.е.м.



Изотоп Ne22:



М = 22 а.е.м.



Вывод: определены удельные заряды изотопов неона Ne20 и Ne22 методом отклонения в магнитном поле. Экспериментальные значения незначительно отличаются от теоретических.

Таблица 4

Результаты измерений (U235 - U238)

B = 9,6 мТл

·103 , м/с
R1,см
R2,см
Т1/2, с
q1/m1, Кл/кг
q2/m2, Кл/кг

1,0
25,37
25,70
6,05
410590
405318

1,1
27,91
28,27
6,05
410546
405318

1,2
30,45
30,84
6,05
410509
405318

1,3
32,99
33,41
6,05
410478
405318

1,4
35,52
35,98
6,05
410567
405318

1,5
38,06
38,55
6,05
410536
405318

1,6
40,60
41,12
6,05
410509
405318

1,7
43,14
43,69
6,05
410485
405318

1,8
45,67
46,26
6,05
410554
405318

1,9
48,21
48,83
6,05
410530
405318

Табличные значения q1/m1 =410664 Кл/кг, q2/m2 = 405487 Кл/кг

Изотоп U235:



М = 235 а.е.м.



Изотоп U238:



М = 238 а.е.м.



Вывод: определены удельные заряды изотопов урана U235 и U238 методом отклонения в магнитном поле. Экспериментальные значения незначительно отличаются от теоретических.

Таблица 5

Результаты измерений (In113 - In115)

B = 9,6 мТл

·103 , м/с
R1,см
R2,см
Т1/2, с
q1/m1, Кл/кг
q2/m2, Кл/кг

1,0
12,20
12,42
2,97
853825
838701

1,1
13,42
13,66
2,97
853825
838824

1,2
14,64
14,90
2,97
853825
838926

1,3
15,86
16,14
2,97
853825
839013

1,4
17,08
17,38
2,97
853825
839087

1,5
18,30
18,63
2,97
853825
838701

1,6
19,52
19,87
2,97
853825
838785

1,7
20,74
21,11
2,97
853825
838860

1,8
21,96
22,35
2,97
853825
838926

1,9
23,18
23,59
2,97
853825
838985

Табличные значения q1/m1 =854036 Кл/кг, q2/m2 = 839183 Кл/кг

Изотоп In113:



М = 113 а.е.м.



Изотоп In115:



М = 115 а.е.м.



Вывод: определены удельные заряды изотопов индия In113 и In115 методом отклонения в магнитном поле. Экспериментальные значения незначительно отличаются от теоретических.

По данным табл. 2-5 построим графики зависимости времени пролета изотопов в камере масс-спектрометра от их скорости.



Рис. 1 Графики зависимости времени пролета изотопов от скорости

Вывод: из построенных графиков следует, что время пролета изотопов в магнитном поле не зависит от скорости частицы, что согласуется с формулой

Смотрите также файлы