Page 10 - ฟิสิกส์นิวเคลียร์
P. 10
9
ถ้าให้อนุภาคซึ่งมีประจุ + เคลื่อนที่ผ่านช่องเปิดที่หนึ่งเข้ามาในบริเวณที่มีสนามไฟฟ้า และ
สนามแม่เหล็ก มีอัตราเร็วเท่ากับ เมื่อเกิดสมดุงจะได้ว่า
=
หรือ =
้
ั
สามารถหาอัตราเร็ว ได้จากอตราส่วนของขนาดสนามไฟฟาและขนาดสนามแม่เหล็กในบริเวณส่วน
คัดเลือกความเร็ว ดังนั้นกลุ่มอนุภาคที่มีอัตราเร็วนี้จะเคลื่อนที่เข้าสู่ส่วนวิเคราะห์ ซึ่งมีสนามแม่เหล็ก ที่มี
′
ทิศทางตั้งฉากกับแนวการเคลื่อนที่ของอนุภาค ท าให้เกิดแรงเนื่องจากสนามแม่เหล็กบังคับให้อนุภาคที่มีมวล
ต่างกันเคลื่อนที่เป็นแนวโค้งรูปวงกลมที่มีรัศมีต่างกัน ดังรูป 20.16
รูป 20.16 ส่วนวิเคราะห์ซึ่งไอโซโทปมวลต่างกันจะเคลื่อนที่ด้วยรัศมีต่างกัน
จากการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีมวลต่างกันจะเคลื่อนที่เป็นแนวโค้งรูปวงกลมที่มีรัศมีต่างกัน เมื่อ
อนุภาคกระทบแผ่นฟิล์มบันทึกภาพจะท าให้เกิดรอยด า ถ้า เป็นรัศมีความโค้งชองวงกลม เป็นมวลของ
́
อนุภาค และ เป็นสนามแม่เหล็กในบริเวณนี้ จะได้
′
= 2
′
=
เนื่องจาก =
′
จะได้ (20.9)
=
สมการ (20.9) แสดง มวลของอนุภาคแปรผันตรงกับงของแต่ละรัศมความโค้ง และเนื่องจากมวลของ
ี
แต่ละไอโซโทปแตกต่างกัน ดังนั้นรัศมีความโค้งของแต่ละไอโซโทปจะแตกต่างกัน การวัดรัศมีจึงเป็นหลักการที่
เครื่องมือวิเคราะห์ไอโซโทปได้
การวิเคราะห์ผล , , , เป็นค่าที่ได้จากการทดลอง และ คือประจุไฟฟ้าของอนุภาค ดังนั้น
′
สามารถหามวล ได้ วิธีนี้สามารถหามวลอะตอมของธาตุต่างๆ ได้ มวลอะตอมของไอโซโทปบางชนิดแสดง
ในตาราง 20.4
