1. Struttura e Principio di Misura
Lo spettrometro di massa è uno strumento fondamentale utilizzato per separare ioni aventi masse o rapporti carica-massa differenti. Il dispositivo si compone generalmente di tre sezioni principali:
- Camera di ionizzazione: dove gli atomi o le molecole vengono convertiti in ioni positivi.
- Selettore di velocità (o acceleratore): dove gli ioni vengono accelerati attraverso una differenza di potenziale $\Delta V$ acquisendo una determinata energia cinetica, ed eventualmente filtrati per velocità.
- Camera di deflessione magnetica: uno spazio sede di un campo magnetico uniforme $\mathbf{B}'$ perpendicolare alla velocità dello ione, che costringe la particella a descrivere una traiettoria semicircolare fino a colpire un rivelatore.
Uguagliando l'energia cinetica acquisita nel campo elettrico ($q \Delta V = \frac{1}{2}mv^2$) alla forza centripeta nel campo magnetico, si ottiene la relazione che lega il raggio della traiettoria alla massa dello ione:
• Velocità dello ione accelerato: $v = \sqrt{\frac{2q\Delta V}{m}}$
• Raggio della traiettoria nel campo magnetico: $r = \frac{m \cdot v}{q \cdot B'} = \frac{1}{B'} \sqrt{\frac{2m\Delta V}{q}}$
• Rapporto massa-carica: $\frac{m}{q} = \frac{(B' \cdot r)^2}{2\Delta V}$
2. Banca Dati Dinamica: 100 Esercizi
Elenco completo dei 100 esercizi interattivi unici dedicati al calcolo della massa, del raggio di curvatura, della differenza di potenziale e alla separazione di isotopi nello spettrometro di massa: