Masspektrometer övre eller undre platta positiv
Veronica arbetar med en masspektrometer. Den har ett magnetfält på 52 mT och avståndet mellan de elektriska plattorna är 8,00 cm. Spänningen mellan plattorna är 12,2 V. Jonerna hon arbetar med har laddningen −1 e. Ska den övre eller undre plattan vara positiv om negativa joner ska ha en chans att röra sig rakt fram genom fältet?Fattar inte varför svaret är den övre plattan? Vet att de ska till den positiva plattan då de repelleras med den negativa plattan.
Åt vilket håll vill magnetfältet att jonerna ska vika av?
Åt vilket håll måste alltså kraften från det elektriska fältet vara riktat för att de två krafterna ska ta ut varandra?
Magnetfältet vill väl att jonerna ska gå in i pappret? För det är riktat in mot pappret eller? Kraften går väl neråt?
Nej, nu tror jag att du tänker på kraften som kommer från det elektriska fältet. Den är riktad utmed fältet.
Men riktningen på den magnetiska kraften, som kommer från magnetfältet, måste man använda en högerhandsregel för att lista ut. Skilj alltså på magnetfältets- och det elektriska fältets verkan på partikeln!
En högerhandsregel kan t.ex. se ut så här:
Magnetfältet är riktat in i pappret som du säger (kryssen indikerar in i pappret). Långfingret (B) ska alltså peka in i pappret.
Hastigheten (v), dvs pekfingret, ska peka åt vänster (jonen rör sig åt höger, men är negativt laddad)
Åt vilket är dem magnetiska kraften (F, dvs tummen) riktad då? Hur ska det elektriska fältet då vara riktat för att kompensera det (tänk återigen på att jonen är negativt laddad!)
Får det till att F är riktat neråt. Men vad gör man sen när man fått reda på F då? Hur vet man vart de ska gå nu?
Om den magnetiska kraften är riktad nedåt måste kraften från det elektriska fältet vara riktad åt motsatt håll för att det ska råda kraftjämvikt.
Rita gärna en bild på jonen, med en magnetisk kraft som pekar nedåt och en elektrisk kraft som pekar uppåt. För att jonen ska kunna röra sig rakt åt höger måste . Annars viker jonen av enligt Newtons andra lag. Markera gärna plattorna också!
Fundera sedan över hur det elektriska fältet ska vara riktat så att kraften på jonen blir som du vill ha den enligt din bild. Tänk på att jonen är negativt laddad. Till vilken platta dras en negativt laddad jon?
