SOLUCIÓN 2° PARCIALPaula Juliana Perilla Castillo

El espectrómetro de masas fue creado en 1919 por Francis W. Aston, con el propósito general de poder medir las masas de los isótopos a través de una diferencia de potencial, Δv, y el campo magnético, B.

ESPECTROMETRO DE MASAS

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

Esta es la fórmula general como se usa la velocidad y la masa de una partícula para saber que tipo de partícula es de acuerdo al radio que tiene, cuando entra a la cámara, además de su masa y su velocidad.

Las aplicaciones de un espectrómetro de masas son las siguientes:

Identificación de compuestos químicos. Cuantificación de compuestos químicos.Se usa para: Pruebas anti-dopaje. Monitoreo de gases en pacientes durante

cirugías. Composición de materiales Localización de depósitos petroleros, entre otros.

APLICACIONES

EJEMPLO: Determinación del radio de curvatura de un ión y diferencia de radio con un isótopo.

Radio de curvatura de un ión

Siendo:•ΔV=3000V•m1= 9.65E-26kg•q= 1.6E-19C•B=0.12T

Diferencia en los radios de los isotopos de un ión

Siendo:•Relación de masas= 58:60•r1= 0.50m (sacado en el ejercicio anterior)

El ciclotrón fue inventado por Lawrence y Livingston en 1934. El objetivo del ciclotrón es la aceleración de partículas como protones o deuterones para conseguir una energía cinética alta.

Un ciclotrón se basa en el periodo de rotación de una partícula que está cargada y se encuentra en el interior de un campo magnético uniforme.

CICLOTRÓN

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTOLas partículas cargadas se introducen en un dispositivo que tiene forma de D y con un voltaje alterno son aceleradas. Dentro del ciclotrón se debe generar un vacio ya que es necesario que las partículas cargadas no choquen con partículas del aire ni ninguna otra, así pueden ganar una gran energía cinética.

Esta es la fórmula general como por medio del periodo se utiliza el campo magnético, la carga de una partícula, la masa de tal partícula y el radio que tiene su trayectoria hacen que la energía cinética aumente dentro del ciclotrón.

El ciclotrón generalmente es usado con las siguientes intenciones:

Producción de materiales radiactivos. Investigación con fines médicos.

APLICACIONES

EJEMPLO: hallar la frecuencia de una partícula en un ciclotrón

Frecuencia de una partícula

Siendo•q=1.6E-19C•B=1.5T•m= 1.67E-27kg

Hallar el campo magnético que produce una corriente de 1A a 1m de distancia.

CAMPO MAGNÉTICO

Calcular el campo magnético que produce una corriente I en el interior de un solenoide con una densidad n de espiras (n=N/L)

CAMPO MAGNÉTICO

Hallar la fuerza de atracción de dos alambres separados d=0.003m, de longitud l=2m y corriente I=8A.

FUERZA DE ATRACCIÓN

Calcular la aceleración que se generará en una barra de longitud L y masa M. La barra tiene una resistencia R y un campo magnético B constante uniforme.

ACELERACIÓN EN UNA BARRA

http://centro.us.es/cna/Imagen1.jpg http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/ciclotron/

ciclo.html http://personales.upv.es/jquiles/prffi/magnetismo/ayuda/

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espectrometro-de-masas Tipler, Paul Allen 1933-.  Física para la ciencia y la

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BIBLIOGRAFÍA