Preveden delovni zvezek (pdf format)

e. Ker delci nimajo enakih hitrosti, jih razvrsti glede na mase od tistega z najmanjšo do
tistega z najvejo.
f. Z merjenjem asa, ki je potreben, da delec pride do detektorja, in razdalje, ki jo delci
prepotujejo skozi podroje brez polja, ugotovi hitrost vsakega delca.
g. Iz tvojega izrauna kinetine energije ugotovi maso posameznega delca v kilogramih in v
enotah atomske mase (1 amu = 1.67 x 10 -27 kg).
h. Poglej v periodino tabelo elementov, kakšno maso ima aluminij V bistvu ima enako,
kot je masa našega najmanjšega delca, enaka pa naj bi bila tudi razlika v masi med
naslednjimi vejimi delci. Zato kaže animacija snop delcev, kjer je prvi delec naelektreni
atom aluminija, drugi delec sestavljata dva povezana atoma aluminija itd. To je eden od
nainov ugotavljanja neznane snovi in sodi v takoimenovano masno spektrometrijo.
(Predstavitev 27.3 in Raziskava 27.2 prikazujeta druge tipe masne spektrometrije.)
Raziskava 25.5: Krogla iz prevodnika in iz izolatorja.
Kako lahko primerjamo elektrini potencial
okrog naelektrene krogle iz izolacijske snovi
(pri kateri je naboj porazdeljen po
prostornini krogle) z elektrinim
potencialom okrog naelektrene prevodne
krogle S premikanjem preskusnega naboja
dobimo sliko elektrinega potenciala v
odvisnosti od razdalje od središa krogle
(položaj je podan v centimetrih, elektrini potencial v voltih). Ponovni zagon.
a. Zakaj je potencial konstanten znotraj prevodne krogle
b. Zakaj ni elektrinega polja in ne sile na preskusni naboj znotraj prevodne krogle
c. Poglejmo na diagram odvisnosti potenciala od radialne razdalje (ki smo ga naredili s
premikanjem preskusnega naboja). Kaj je enakega in v em so razlike v obeh primerih
Ob predpostavki, da sta obe krogli naelektreni z enakim nabojem, razloži podobnosti in
razlike med diagramoma.
d. Elektrino polje je izven obeh krogel enako Q/4 0 r 2 . Vzemimo, da je referenna toka s
potencialom V = 0 voltov v neskonnosti, poišimo izraz za elektrini potencial v
poljubni toki izven krogle na razdalji r od središa krogle. V = - E • dr in integrirajmo
od r = neskonno (kjer je V = 0 voltov) do toke r.
e. Izmeri potencial v neki toki izven krogle in poiši naboj na obeh kroglah. Preveri, e je
naboj v obeh primerih enak.
Poglejmo sedaj potencial znotraj enakomerno naelektrenega izolatorja. Tu je elektrino polje
enako Qr/(4 0 R 3 ), pri tem je R polmer krogle. e v tem primeru išemo potencial v odvisnosti
od r, moramo spet integrirati V = - E • dr, vendar moramo sedaj integral razdeliti in integrirati
od neskonnosti do R z uporabo E = Q/4 0 r 2 (da najdemo potencial, nastal zaradi vseh nabojev
na površini krogle) in še integrirati od R do r (izbrana toka znotraj krogle) z uporabo izraza za
elektrino polje znotraj krogle iz izolacijske snovi.
f. Preveri, ali tvoji izrauni dajejo enake rezultate kot jih vidimo na diagramu.
208