تمرین

اتم كربن به جرم اتمی با 12 با عنصر دیگر به عدد اتمی نامشخص مخلوط شده است در طیف نگار جرم، اتم كربن مسیر دایروی به شعاع 22.4cm را طی می‌كند و اتم ناشناخته دیگر مسیری به شعاع 26.2cm را می‌پیماید.

اتم ناشناخته چیست؟ (فرض كنید هر دو عنصر در طیف سنج یك بار داشته باشد)

راهنمایی و حل:

همانطور كه می‌دانید شعاع مسیر حركت یك ذرّه باردار در طیف نگار از رابطه به‌دست می‌ید. ازآنجاكه هر دو عنصر فوق با یك سرعت و بار در میدان پرتاب شده‌اند بنابراین خواهیم داشت:

بنابراین عدد اتمی عنصر مورد نظر 14 است.

با رجوع به جدول تناوبی متوجّه می‌شویم اتم مجهول همان نیتروژن است. البته این امكان هم وجود دارد كه عنصر مجهول یك ایزوتوپ از كربن یا اكسیژن باشد. تحلیل‌های دیگر فیزیكی و شیمیایی پاسخ قطعی را مشخص می‌كند.

یون نیكل 58Ni دارای بار e+ و جرم 9.6 * 10^-21 kg است و در ناحیه‌ای به اختلاف پتانسیل 3KV شتاب می‌گیرد و سپس بر اثر میدان مغناطیسی به شدّت 0.12T منحرف می‌شود.

الف) شعاع انحنای مسیر یون نیكل(58Ni) چقدر است؟

ب) تفاوت شعاع انحنای مسیر (58Ni) و یون (60Ni) چقدر است؟ (فرض كنید نسبت وزن این دو یون باشد).