提前说明:本章涉及到🏟🛔的相关知识,大部分来自于中国工程物理研😝🂚🏖究院官网、对外公开资料。

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    李察阅读,目光在书页上移动。

    “铀235提纯的第🗾一种方法,是电磁分离法,利用质谱仪的原理进行同位素分离。

    其中质🝻🐓⛃谱仪是实验室用来分析带电粒子质量的一种仪器,能够让质量不同而带电量相🟔同的粒子,进入磁场发生偏转的半径不同,从而分离。

    详细解释的话,那就是粒子以速度v进入磁场(假设朝上),带正电荷粒子运动所产生的磁场磁力线沿运动方向的左边朝上、右边朝下。因而运动带电粒子左边的磁场被加强,右边的磁♃场被减弱,形成一个磁场梯度,产生一个从左向♬🋠右推的磁压力。

    这个力与速度方向垂直🏟🛔,虽然不能改变运动带电粒子速度值的大小,但是却能改变粒子运动的方向,形成一个向心力。

    又因为🝻🐓⛃磁场是🃾均匀的,对运动带电粒子产生的磁压力处处相等,所以使运动的带电粒子在磁场中作匀速圆周运动。

    按照电磁学公式,可知,磁场的作用力等🝊于qBv,向🄻心加速度等于v2/R。

    所以,能导出:qBv=Mv2/R🆒🏀🗀→qBR=Mv。

    公式中,q为粒子电量,v为粒子运动速度,🂪👩M为粒🏱🝹子质量,B为磁感应强度,R为粒子作圆周运动的偏转半径。

    又因为粒子🆜🐙电量q、磁感应强度B都是🈃🞷😮确定的,🜥🄏☎由此运动粒子的动量与偏转半径成正比。

    带相同电荷q而质量不同的离子,通过相同的加速电压U,获得的电势能是相🌚等的,且等于进入磁场时的动能为:qU=🚅(1/2)Mv2。

    前面已知🐐粒子的动量Mv=qBR,两式消去v,即得M=qB2R2/2U。

    对于质量等于(M+DM)的粒子,(M+DM)=qB2(R+D🄵🄵R)2/2U。

    由此可得出DM/M=2📸☄☛DR/R,即质量的相对偏差,是🆠🐼🅉半径相对偏差的2倍。