...仪可通过测量离子飞行时间得到离子的比荷q/m,如图1.带正电的离子经...

发布网友发布时间：2024-10-23 17:40

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（1）①设离子带电量为q，质量为m，经电场加速后的速度为v，则qU＝12mv2
离子飞越真空管，在AB做匀速直线运动，则
L=vt1
解得离子比荷：qm＝L22Ut21
②离子在匀强电场区域BC中做往返运动，设加速度为a，则：
qE=ma
t2=Lv+2va
解得离子比荷：qm＝12U(L+4UE)21t22或qm＝(L2U+22UE)21t22
（2）两离子加速后的速度分别为v1、v2，则t1＝Lv1+2v1qEm
t2=Lv2+2v2qEm
△t=t1-t2={Lv1v2?2mqE}(v2?v1)
要使△t=0，则须Lv1v2?2mqE＝0
而v1＝2qU1mv2＝2qU2m
所以E＝4U1U2L．
答：（1）忽略离子源中离子的初速度，①用 t1计算比荷为比：qm＝L22Ut21； ②用 t2 计算比荷：qm＝12U(L+4UE)21t22．
（2）离子源中相同比荷的离子由静止开始可经不同的加速电压加速，设两个比荷都为q/m的离子分别经加速电压U1、U2加速后进入真空管，在改进后的方法中，它们飞行的总时间通常不同，存在时间差△t，可通过调节电场E使△t=0．此时E＝4U1U2L．

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