સામૂહિક સ્પેક્ટ્રોગ્રાફમાં, વિવિધ આયનો પૂર્વ-ત્વરિત છે. ટી

ચાર્જ્ડ કણોને ખસેડવા પર ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા કરવામાં આવતી અસરનો ટેકનોલોજીમાં ખૂબ વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.

ઉદાહરણ તરીકે, ટેલિવિઝન પિક્ચર ટ્યુબમાં ઇલેક્ટ્રોન બીમનું વિચલન ચુંબકીય ક્ષેત્રનો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવે છે, જે ખાસ કોઇલ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. સંખ્યા માં ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોચુંબકીય ક્ષેત્રનો ઉપયોગ ચાર્જ થયેલ કણોના બીમ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવા માટે થાય છે.

હાલમાં બનાવેલ માં પ્રાયોગિક સુવિધાઓનિયંત્રિત અમલીકરણ માટે થર્મોન્યુક્લિયર પ્રતિક્રિયાપ્લાઝ્મા પર ચુંબકીય ક્ષેત્રની અસરનો ઉપયોગ તેને કોર્ડમાં ટ્વિસ્ટ કરવા માટે થાય છે જે કાર્યકારી ચેમ્બરની દિવાલોને સ્પર્શતી નથી. સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ચાર્જ થયેલા કણોની ગોળાકાર ગતિ અને કણોની ગતિથી આવી ગતિના સમયગાળાની સ્વતંત્રતાનો ઉપયોગ ચાર્જ થયેલા કણોના ચક્રીય પ્રવેગકમાં થાય છે - સાયક્લોટ્રોન

Lorentz ફોર્સ કહેવાય ઉપકરણોમાં પણ વપરાય છે માસ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ્સ, જે ચાર્જ થયેલા કણોને તેમના ચોક્કસ ચાર્જ અનુસાર અલગ કરવા માટે રચાયેલ છે.

સૌથી સરળ માસ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફનો આકૃતિ આકૃતિ 1 માં બતાવવામાં આવ્યો છે.

ચેમ્બર 1 માં, જેમાંથી હવા બહાર કાઢવામાં આવી છે, ત્યાં એક આયન સ્ત્રોત 3 છે. ચેમ્બર એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે છે, જેના દરેક બિંદુ પર ઇન્ડક્શન \(~\vec B\) ના પ્લેન પર લંબ છે રેખાંકન અને અમારી તરફ નિર્દેશિત (આકૃતિ 1 માં આ ક્ષેત્ર વર્તુળો દ્વારા સૂચવવામાં આવ્યું છે). ઇલેક્ટ્રોડ્સ A અને B વચ્ચે એક પ્રવેગક વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે, જેના પ્રભાવ હેઠળ સ્ત્રોતમાંથી ઉત્સર્જિત આયનો ઝડપી થાય છે અને ચોક્કસ ઝડપે ઇન્ડક્શન રેખાઓ પર લંબરૂપ ચુંબકીય ક્ષેત્ર દાખલ કરે છે. ગોળાકાર ચાપમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ફરતા, આયનો ફોટોગ્રાફિક પ્લેટ 2 પર પડે છે, જે ત્રિજ્યા નક્કી કરવાનું શક્ય બનાવે છે. આરઆ ચાપ. ચુંબકીય ક્ષેત્રના ઇન્ડક્શનને જાણવું INઅને ઝડપ υ આયનો, સૂત્ર અનુસાર

\(~\frac q m = \frac (v)(RB)\)

આયનોનો ચોક્કસ ચાર્જ નક્કી કરી શકાય છે. અને જો આયનનો ચાર્જ જાણીતો હોય, તો તેના દળની ગણતરી કરી શકાય છે.

સાહિત્ય

અક્સેનોવિચ એલ.એ. ભૌતિકશાસ્ત્ર માં ઉચ્ચ શાળા: સિદ્ધાંત. સોંપણીઓ. પરીક્ષણો: પાઠયપુસ્તક. સામાન્ય શિક્ષણ આપતી સંસ્થાઓ માટે લાભો. પર્યાવરણ, શિક્ષણ / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; એડ. કે.એસ. ફારિનો. - Mn.: Adukatsiya i vyakhavanne, 2004. - P. 328.

તમારા સારા કાર્યને જ્ઞાન આધાર પર સબમિટ કરવું સરળ છે. નીચેના ફોર્મનો ઉપયોગ કરો

વિદ્યાર્થીઓ, સ્નાતક વિદ્યાર્થીઓ, યુવા વૈજ્ઞાનિકો કે જેઓ તેમના અભ્યાસ અને કાર્યમાં જ્ઞાન આધારનો ઉપયોગ કરે છે તેઓ તમારા ખૂબ આભારી રહેશે.

પર પોસ્ટ કર્યું http://www.allbest.ru/

ઉચ્ચ શિક્ષણની ફેડરલ સ્ટેટ ઓટોનોમસ શૈક્ષણિક સંસ્થા

"બેલ્ગોરોડ સ્ટેટ નેશનલ

સંશોધન યુનિવર્સિટી"

(રાષ્ટ્રીય સંશોધન યુનિવર્સિટી "બેલસુ")

તબીબી સંસ્થા

મેડિકલ કોલેજ

CMC જનરલ એજ્યુકેશન શિસ્ત

વિષય પર અમૂર્ત:

"સાયક્લોટ્રોન. માસ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ"

વશ્ચેન્કો નાડેઝડા

બેલ્ગોરોડ 2017

પરિચય

2. સાયક્લોટ્રોનના ફેરફારો

3. સાયક્લોટ્રોનનો ઉપયોગ

સાહિત્ય

પરિચય

લોરેન્ટ્ઝ બળ હંમેશા ગતિશીલ કણની ગતિને લંબરૂપ હોય છે, તેથી તે ગતિની તીવ્રતામાં ફેરફાર કરતું નથી, પરંતુ માત્ર તેની હિલચાલની દિશામાં ફેરફાર કરે છે, એટલે કે. કેન્દ્રિય પ્રવેગકનું કારણ બને છે.

મૂવિંગ ચાર્જ્ડ કણના માર્ગને વાળવાથી, તે કોઈ કામ કરતું નથી, એટલે કે. ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ફરતા ચાર્જ્ડ કણની ગતિ ઊર્જા સ્થિર રહે છે. લોરેન્ટ્ઝ બળને જાણીને, કણોના માર્ગની ગણતરી કરવી શક્ય છે અને તેથી, ચાર્જ થયેલા કણોના પ્રવાહને નિયંત્રિત કરી શકાય છે. આનો ઉપયોગ વિવિધ પ્રકારના પ્રવેગકમાં થાય છે જેમ કે માસ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ અને સાયક્લોટ્રોન.

1. સાયક્લોટ્રોન. ઉપકરણ સિદ્ધાંત

સાયક્લોટ્રોmn એ બિન-સાપેક્ષવાદી ભારે ચાર્જ કણો (પ્રોટોન, આયનો) નું રેઝોનન્ટ ચક્રીય પ્રવેગક છે, જેમાં કણો સતત અને સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં આગળ વધે છે, અને તેમને વેગ આપવા માટે સતત આવર્તનનું ઉચ્ચ-આવર્તન ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર વપરાય છે.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટના ગેપમાં બે મેટલ ઇલેક્ટ્રોડ મૂકવામાં આવે છે. આ ઈલેક્ટ્રોડ્સ કેપિટલ સાથે તેમના આકારની સમાનતાને કારણે ડીસ કહેવાય છે લેટિન અક્ષર"ડી", જનરેટરમાંથી વોલ્ટેજ પૂરું પાડવામાં આવે છે ઉચ્ચ આવર્તન. ચુંબકના કેન્દ્રની નજીક, ડીસ વચ્ચેની જગ્યામાં, સકારાત્મક ચાર્જ આયનોનો સ્ત્રોત છે. ઇલેક્ટ્રોડ્સ અને આયન સ્ત્રોતની સમગ્ર સિસ્ટમ વેક્યૂમ ચેમ્બરમાં મૂકવામાં આવે છે, જેમાંથી હવાને 10-5 mm Hg ના દબાણમાં બહાર કાઢવામાં આવે છે. કલા. ઇલેક્ટ્રોડ I નકારાત્મક સંભવિત હોય તેવા સમયે સ્ત્રોતમાંથી ઉત્સર્જિત આયન ડીસ વચ્ચેના અંતરને વેગ આપશે અને ડી કેવિટીમાં પ્રવેશ કરશે. તેમાં, આયન સતત ત્રિજ્યાના અર્ધવર્તુળનું વર્ણન કરશે, કારણ કે ડી કેવિટીમાં કોઈ ક્ષેત્ર નથી. જો જનરેટરની આવર્તન યોગ્ય રીતે પસંદ કરવામાં આવી હોય, તો આયન પોલાણમાંથી બહાર નીકળે ત્યાં સુધીમાં દિશા I ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રવિરુદ્ધ બદલાશે. તેથી, આયન ફરીથી વેગ આપશે અને ડી II ના પોલાણની અંદર મોટા ત્રિજ્યાના વર્તુળનું વર્ણન કરશે. આમ, ઉચ્ચ-આવર્તન ક્ષેત્ર સાથે પ્રતિધ્વનિમાં આગળ વધતા, આયનો ચુંબક ધ્રુવની ધાર તરફ સર્પાકાર થશે. ડીસ વચ્ચેના પ્રવેગક અંતરમાંથી દરેક કણ પસાર થયા પછી તેમની ઊર્જા વધશે. જ્યાં સુધી કણો ચુંબકના ધ્રુવોની ધાર સુધી ન પહોંચે ત્યાં સુધી પ્રવેગક પ્રક્રિયા ચાલુ રહેશે. પ્રવાહના માર્ગમાં લક્ષ્ય મૂકવામાં આવે છે, અને જ્યારે આયનો તેને હિટ કરે છે ત્યારે તે પરમાણુ પ્રતિક્રિયાનું કારણ બને છે. વધુ વખત, પ્રવેગક કણોના બીમને ચેમ્બરમાંથી ડિફ્લેક્શન ઇલેક્ટ્રોડ દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે. ચેમ્બરની ધાર પર સ્થિત આ ઇલેક્ટ્રોડ પર ઉચ્ચ નકારાત્મક સંભવિત લાગુ પડે છે. વિદ્યુત ક્ષેત્રના પ્રભાવ હેઠળ, ત્વરિત આયનોનો બીમ તેના માર્ગને બદલે છે, પાતળા વરખથી ઢંકાયેલી બારી દ્વારા ચેમ્બરમાંથી બહાર નીકળે છે અને લક્ષ્યને અથડાવે છે.

2. સાયક્લોટ્રોનના ફેરફારો

સાયક્લોટ્રોનનો ગેરલાભ એ છે કે તેમાંના ચાર્જ થયેલા કણોને ઉચ્ચ ઊર્જામાં વેગ આપી શકાતો નથી, કારણ કે સાપેક્ષતાવાદી કણો માટે પરિભ્રમણની આવર્તન ઊર્જા પર આધાર રાખે છે.

જો સિંક્રનિઝમની સ્થિતિનું ઉલ્લંઘન થાય છે, તો કણો યોગ્ય તબક્કામાંથી પ્રવેગક ગેપમાં પ્રવેશ કરે છે અને વેગ આપવાનું બંધ કરે છે. આમ, સાયક્લોટ્રોન કણોની બિનસાપેક્ષ શક્તિઓ દ્વારા નોંધપાત્ર રીતે મર્યાદિત છે, પરંપરાગત સાયક્લોટ્રોનમાં પ્રોટોનને 20-25 MeV સુધી વેગ આપી શકાય છે. ભારે કણોને નોંધપાત્ર રીતે વેગ આપવા માટે મોટા મૂલ્યોઉર્જા (1000 MeV સુધી) સંશોધિત ઇન્સ્ટોલેશનનો ઉપયોગ કરે છે, એક આઇસોક્રોનસ સાયક્લોટ્રોન. આઇસોક્રોનસ સાયક્લોટ્રોનમાં, સતત પરિભ્રમણ આવર્તન જાળવવા માટે, એક બિન-સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવવામાં આવે છે જે ત્રિજ્યા સાથે વધે છે. સાયક્લોટ્રોનનો બીજો ફેરફાર સિંક્રોસાયક્લોટ્રોન (ફાસોટ્રોન) છે, જેમાં પ્રવેગક વિદ્યુત ક્ષેત્રની આવર્તન સ્થિર રહેતી નથી, પરંતુ કણોના પરિભ્રમણની આવર્તન સાથે સુમેળમાં ઘટાડો થાય છે. જો કે, તે સ્પષ્ટ છે કે, ક્લાસિકલ સાયક્લોટ્રોનથી વિપરીત, જે સતત સ્થિતિમાં કામ કરી શકે છે, સિંક્રોસાયક્લોટ્રોન માત્ર સ્પંદિત બીમને વેગ આપી શકે છે. છેલ્લે, સાયક્લોટ્રોનનો સૌથી દૂરનો સંબંધ FFAG એક્સિલરેટર છે. આવા પ્રવેગકમાં, ચુંબકીય ક્ષેત્ર એઝિમુથલ સપ્રમાણતા ધરાવતું નથી, પરંતુ બીમના પ્રવેગ દરમિયાન તે સ્થિર રહે છે, અને પ્રવેગક ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની આવર્તન બદલાય છે.

3. સાયક્લોટ્રોનનો ઉપયોગ

સાયક્લોટ્રોન અગાઉ બાંધવામાં આવેલા સ્થાપનોની તુલનામાં સૌથી સફળ પ્રવેગક હોવાનું બહાર આવ્યું છે. વિશ્વભરના વિવિધ દેશોમાં ડઝનેક સાયક્લોટ્રોન કાર્યરત છે, જે પ્રોટોન, ડ્યુટરોન અને પ્રચંડ તીવ્રતાના બી-કણો (સેકન્ડ દીઠ 1016 કણો સુધી)ના બીમ ઉત્પન્ન કરે છે.

સાયક્લોટ્રોનનો ઉપયોગ કરીને, પ્રવાહો પણ મેળવવામાં આવે છે ઝડપી ન્યુટ્રોન. અલબત્ત, ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ દ્વારા ન્યુટ્રોનને વેગ આપી શકાતો નથી, કારણ કે તેમની પાસે નથી ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ. સાયક્લોટ્રોન લક્ષ્ય પર પરમાણુ પ્રતિક્રિયાના પરિણામે ઝડપી ન્યુટ્રોનના કિરણો ઉદ્ભવે છે. આ કરવા માટે, લક્ષ્ય એવા તત્વમાંથી બનાવવામાં આવે છે કે જેના પર ન્યુટ્રોનના ઉત્સર્જન સાથે અગાઉ વર્ણવેલ પ્રતિક્રિયા હતી. ઉચ્ચ સંભાવના(ઉદાહરણ તરીકે, બેરિલિયમમાંથી).

ઝડપી ન્યુટ્રોન મેળવવાની બીજી રીત છે, જે થોડી વાર પછી મળી. આ પદ્ધતિ સંપૂર્ણપણે અલગ પ્રકારની પરમાણુ પ્રતિક્રિયા પર આધારિત છે. જો ઝડપી ડ્યુટરોન્સનો બીમ લક્ષ્ય પર નિર્દેશિત હોય, તો પછી ઉચ્ચ સંભાવનાનીચેની અદ્ભુત પ્રક્રિયા થાય છે.

જ્યારે તે ન્યુક્લિયસ પાસેથી પસાર થાય છે, ત્યારે ડ્યુટરોન (એક પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનનો સમાવેશ થાય છે) પ્રોટોન સાથે ન્યુક્લિયસને "સ્પર્શ કરે છે". "સ્ટ્રિપ્ડ ઑફ" પ્રોટોન ન્યુક્લિયસમાં રહે છે, અને ડ્યુટેરોન ન્યુટ્રોન મૂળ ડ્યુટેરોન બીમની દિશામાં લગભગ ઉર્જા સાથે આગળ વધવાનું ચાલુ રાખે છે. અડધા સમાનડ્યુટેરોન ઊર્જા.

IN તાજેતરના વર્ષોસાયક્લોટ્રોનમાં, ગુણાકાર ચાર્જ આયન, ઉદાહરણ તરીકે, ઓક્સિજન અને નાઇટ્રોજન, વેગ આપવાનું શરૂ કર્યું.

ન્યુક્લીના ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરવા માટે સાયક્લોટ્રોનનો સૌથી વધુ ઉપયોગ થાય છે; તેમની મદદથી ઘણા નવા અવલોકન શક્ય હતું પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓલગભગ તમામ ઘટકો પર સામયિક કોષ્ટકતત્વો આ પ્રયોગોએ ભૌતિકશાસ્ત્રીઓને અણુ ન્યુક્લીની દુનિયામાં અસ્તિત્વમાં રહેલા કાયદાઓને સમજવામાં નોંધપાત્ર પ્રગતિ કરવાની મંજૂરી આપી.

સાયક્લોટ્રોનનો એક મહત્વપૂર્ણ ઉપયોગ એ કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સનું ઉત્પાદન છે. બાંધકામ પહેલાં પરમાણુ રિએક્ટરમાત્ર સાયક્લોટ્રોનથી આ આઇસોટોપ્સને કોઈપણ રીતે તૈયાર કરવાનું શક્ય બન્યું નોંધપાત્ર રકમ. સાયક્લોટ્રોન સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ પ્રોટોન ઉપચાર

સાયક્લોટ્રોન ડિઝાઇનની સરળતા, તેમજ પ્રોટોનને 100 MeV ની ઊર્જામાં વેગ આપવાની શક્યતા, દવામાં તેમના ઉપયોગ માટે વ્યાપક શક્યતાઓ ખોલે છે. નવી દિશાને પ્રોટોન થેરાપી કહેવામાં આવે છે (તે કહેવું આવશ્યક છે કે સાયક્લોટ્રોન નથી એકમાત્ર પ્રકારપ્રોટોન ઉપચાર માટે પ્રવેગક). પ્રોટોન થેરાપીનું મુખ્ય ધ્યેય સામાન્ય પેશીઓને ન્યૂનતમ નુકસાન સાથે ટ્યુમર કોષોને હરાવવાનું છે. અન્ય કિરણોત્સર્ગની તુલનામાં ચાર્જ થયેલા કણોના બીમમાં અવકાશમાં નોંધપાત્ર રીતે વધુ સારી માત્રાનું વિતરણ હોય છે. આ ફાયદા ખાસ કરીને સ્પષ્ટ થાય છે જ્યારે જટિલ અવકાશી રૂપરેખાંકનનું લક્ષ્ય ઇરેડિયેટ થાય છે અને નિર્ણાયકજ્યારે મહત્વપૂર્ણ માનવ અંગોની નજીક રેડિયેશનના સંપર્કમાં આવે છે. પ્રોટોન બીમને 5 સે.મી.ની ઊંડાઈ સુધી પ્રવેશવા માટે, 190 MeV સુધીની ઉર્જા સાથે, લગભગ તમામ ગાંઠો ઇરેડિયેટ થઈ શકે છે મહત્તમ ઊંડાઈ 24cm સુધી સ્થાનિકીકરણ. મહત્વપૂર્ણ લાક્ષણિકતાએક્સિલરેટર કોમ્પ્લેક્સ એ આપેલ આકારના ત્રિ-પરિમાણીય ડોઝ ફીલ્ડ્સ બનાવવા માટે ઊર્જાના જથ્થાને નિયંત્રિત કરવાની અને પ્રવેગક કણોના બીમને સ્કેન કરવાની ક્ષમતા છે. પ્રવેગકમાં બીમના પરિમાણોને સમાયોજિત કરીને અને બાહ્ય સ્કેટરર્સ અને મધ્યસ્થીઓની સિસ્ટમ દ્વારા જરૂરી ડોઝ ફીલ્ડની રચના કરી શકાય છે. હાલમાં, પ્રોટોન થેરાપી માટે સાયક્લોટ્રોનની ઉર્જા PSI માં 250 MeV સાયક્લોટ્રોન સુધી પહોંચે છે (590 MeV સુધી)

4. માસ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ. ઉપકરણ સિદ્ધાંત

કણનો ચાર્જ એક અથવા વધુ જેટલો હોય છે પ્રાથમિક શુલ્ક. જો તે જાણીતું હોય, તો કણના દળની ગણતરી કરી શકાય છે. આ સિદ્ધાંત સામૂહિક સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ નામના સાધનની કામગીરીને અનુસરે છે, જેનો ઉપયોગ સૌથી નાના ચાર્જ થયેલા કણો - આયનો અને ઇલેક્ટ્રોનના સમૂહને માપવા માટે થાય છે. માટે ઉપકરણ ખાલી કરવામાં આવ્યું છે ઉચ્ચ ડિગ્રીચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવેલ દુર્લભ જહાજ, જેની રેખાઓ ડ્રોઇંગના પ્લેન પર લંબરૂપ છે. ચાર્જ થયેલા કણો સ્ત્રોત 1 દ્વારા ઉત્સર્જિત થાય છે. સૌથી સરળ સ્ત્રોત છે વિદ્યુત સ્રાવગેસમાં ડિસ્ચાર્જ ગેસના તીવ્ર આયનીકરણ સાથે છે. મુ હકારાત્મક તફાવતડાયાફ્રેમ 2 અને સ્ત્રોત સ્લિટ વચ્ચેના પોટેન્શિયલ, ડિસ્ચાર્જમાંથી ઈલેક્ટ્રોન "ચોસવામાં" આવશે અને નકારાત્મક આયનો, ખાતે નકારાત્મક તફાવતસંભવિતો -- હકારાત્મક આયનો. સ્ત્રોતને વિવિધ વાયુઓ અથવા વરાળથી ભરીને, વિવિધ તત્વોના આયનો મેળવી શકાય છે.

સ્લોટ 3 માંથી પસાર થતા કણો ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં પ્રવેશ કરે છે જે તેમને સંભવિત તફાવત દ્વારા વેગ આપે છે. આપેલ ગુણોત્તર સાથેના તમામ કણો q/m મેળવે છે સમાન ગતિઅને ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં સમાન ત્રિજ્યાના વર્તુળોનું વર્ણન કરશે. 180° દ્વારા વિચલિત કર્યા પછી, કણ બીમ ફોટોગ્રાફિક પ્લેટ સાથે અથડાવે છે; પ્લેટ વિકસાવ્યા પછી જ્યાં બીમ અથડાય છે ત્યાં એક ઘેરી પટ્ટી દેખાશે. અંતર AB (ફિગ. 351) એ વર્તુળની ત્રિજ્યા r ના બમણા બરાબર છે જેની સાથે કણ ખસેડ્યું હતું. r નું મૂલ્ય કણની ગતિ પર આધારિત છે. ઝડપ શોધવા માટે, અમે એ હકીકતનો ઉપયોગ કરીએ છીએ કે કણ સાથે ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ઉડે છે ગતિ ઊર્જા Wк=mv2/2, ઇલેક્ટ્રીક ફિલ્ડના કાર્યને કારણે પ્રાપ્ત થાય છે, સમાન qU. આમ,

માસ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ ડાયાગ્રામ: 1 - આયન સ્ત્રોત (ગેસ ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબ), 2 - સ્લિટ સાથે ડાયાફ્રેમ 3, 4 - ફોટોગ્રાફિક પ્લેટ, U - વોલ્ટેજ એક્સિલરેટીંગ આયનો

આ ફોર્મ્યુલામાં અવેજી જાણીતા મૂલ્યો q, B, U અને માપન દ્વારા મેળવેલ ત્રિજ્યા r, અમે પ્લેટના બિંદુ B ને અથડાતા કણોના સમૂહની ગણતરી કરી શકીએ છીએ.

જો સ્ત્રોત દ્વારા ઉત્સર્જિત બીમ સાથે કણો સમાવે છે વિવિધ સંબંધોમાસ પર ચાર્જ કરો, ફોટોગ્રાફિક પ્લેટ પર ઘણી સમાંતર પટ્ટાઓ દેખાશે. સ્લિટની સૌથી નજીકનો દોર વર્તુળમાં ફરતા કણોને કારણે થાય છે સૌથી નાની ત્રિજ્યા. આ કણોમાં સૌથી વધુ ચાર્જ ટુ માસ રેશિયો હોય છે. જો બીમમાંના તમામ કણોના ચાર્જ સમાન હોય, તો સ્લિટની સૌથી નજીકની પટ્ટી સૌથી નાના સમૂહના કણોને અનુરૂપ હોય છે.

ઓપ્ટિક્સ સાથે સામ્યતા દ્વારા, ફોટોગ્રાફિક પ્લેટ પર મેળવેલી છબીને સ્પેક્ટ્રમ કહેવામાં આવે છે. ઓપ્ટિકલ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ પ્રકાશ બીમની તરંગલંબાઇનું સ્પેક્ટ્રમ પૂરું પાડે છે, એટલે કે, વિતરણ વર્ણપટ રેખાઓતરંગલંબાઇ દ્વારા. માસ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ કણોના બીમનું માસ સ્પેક્ટ્રમ પૂરું પાડે છે, એટલે કે, દળ દ્વારા કણોનું વિતરણ (વધુ સ્પષ્ટ રીતે, ગુણોત્તર q/m દ્વારા).

સામૂહિક સ્પેક્ટ્રોગ્રાફનો ઉપયોગ કરીને ઇલેક્ટ્રોનનો સમૂહ માપવા માટેના પ્રયોગમાં, ફોટોગ્રાફિક પ્લેટ પર માત્ર એક જ પટ્ટા જોવા મળે છે. દરેક ઇલેક્ટ્રોનનો ચાર્જ એક પ્રાથમિક ચાર્જ જેટલો હોવાથી, અમે તારણ કાઢીએ છીએ કે તમામ ઇલેક્ટ્રોનનો સમૂહ સમાન છે.

5. માસ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફની અરજી

સામૂહિક સ્પેક્ટ્રોગ્રાફનો ઉપયોગ સંશોધન હેતુઓ અને દરમિયાન ઉત્પાદન નિયંત્રણ માટે બંને માટે થઈ શકે છે વિવિધ પદ્ધતિઓ C સુધી હાઇડ્રોકાર્બન ધરાવતું ગેસોલિન મેળવવું.

નિઃશંકપણે, ગ્રેફાઇટ અને અન્ય ઘણી સામગ્રીઓમાં ઓછી માત્રામાં અશુદ્ધિઓના નિર્ધારણ માટે માસ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફનો ઉપયોગ ખૂબ જ રસપ્રદ અને આશાસ્પદ છે. ઉપયોગ કરતી વખતે સ્થિર આઇસોટોપ્સતેમની શોધ અને પ્રમાણીકરણસામાન્ય રીતે સામૂહિક સ્પેક્ટ્રોગ્રાફનો ઉપયોગ કરીને અને માત્ર દુર્લભ કિસ્સાઓમાં (ઉદાહરણ તરીકે, ભારે હાઇડ્રોજન સાથે કામ કરતી વખતે) નક્કી કરીને હાથ ધરવામાં આવે છે. ચોક્કસ ગુરુત્વાકર્ષણદહન ઉત્પાદનો. જો કાર્બનિક સંયોજનસમાવે છે કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સ, તો પછી અનુરૂપ પદાર્થની કિરણોત્સર્ગીતાને માપીને નિર્ધારણ સરળતાથી કરી શકાય છે (ઉદાહરણ તરીકે, ગીગર-મુલર કાઉન્ટરનો ઉપયોગ કરીને).

પછીના વર્ષોમાં, માસ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફનો ઉપયોગ કરીને તત્વોની આઇસોટોપિક રચના સ્થાપિત કરવા માટે સઘન કાર્ય હાથ ધરવામાં આવ્યું હતું. જો કે, આઇસોટોપ્સની સંબંધિત સામગ્રી નક્કી કરવા માટે, માપનની ચોકસાઈ વધારવી જરૂરી હતી, જે રેકોર્ડર તરીકે ગેલ્વેનોમીટર સાથે જોડાયેલા ઇલેક્ટ્રોમેટ્રિક લેમ્પનો ઉપયોગ કરીને પ્રાપ્ત કરવામાં આવી હતી.

ગેલિયમ આર્સેનાઇડમાં ગેસ બનાવતી અશુદ્ધિઓ નક્કી કરવા માટે, ઓક્સિજન અને હાઇડ્રોજનને નિર્ધારિત કરવા માટે વેક્યૂમ મેલ્ટિંગ પદ્ધતિ તેમજ સ્પાર્ક આયન સ્ત્રોત સાથે માસ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફનો ઉપયોગ કરીને માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રિક પદ્ધતિની ભલામણ કરવામાં આવે છે. પછીની પદ્ધતિ કાર્બન, નાઇટ્રોજન, ઓક્સિજન, તેમજ લિથિયમ, મેગ્નેશિયમ, સલ્ફર અને સિલિકોન નક્કી કરે છે.

આ પ્રકરણ આવી પદ્ધતિઓનું વર્ણન કરે છે, જેને ગેસ વિશ્લેષણની ભૌતિક પદ્ધતિઓ કહી શકાય. આમાં, ખાસ કરીને, વિવિધ ઓપ્ટિકલ પદ્ધતિઓ, તેમજ માસ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફનો ઉપયોગ કરીને ગેસ વિશ્લેષણ. જો કે, એ નોંધવું જોઈએ કે આ ભૌતિક પદ્ધતિઓની ઓળખ અલગ જૂથઅલબત્ત, એક શરતી પાત્ર છે, કારણ કે અહીં પણ સંખ્યાબંધ કેસોમાં આને જોડવું જરૂરી છે ભૌતિક પદ્ધતિઓચોક્કસ રાસાયણિક રીએજન્ટ્સનો ઉપયોગ કરીને.

ગેસ વિશ્લેષણ હેતુઓ માટે માસ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફનો ઉપયોગ કરવાનો વિચાર (ખાસ કરીને, વિશ્લેષણ માટે હાઇડ્રોકાર્બન વાયુઓ) આ ઉપકરણની શોધ પછી આગળ મૂકવામાં આવ્યું હતું, જેનો મૂળ આઇસોટોપ્સના વિભાજન અને નિર્ધારણ માટે ઉપયોગ થતો હતો.

જો કે, માસ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફની જટિલતા અને ઊંચી કિંમત ગેસ વિશ્લેષણમાં તેનો ઉપયોગ મર્યાદિત કરે છે. તે પણ ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ કે ઘણામાં વિકાસ થયો છે તાજેતરમાંઅમારા યુનિયનમાં, ગેસ માઇક્રોએનાલિસિસ માટેના સાધનો તેમની સંબંધિત સંવેદનશીલતામાં સામૂહિક સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ કરતા શ્રેષ્ઠ છે અને તેથી પણ વધુ, તેમની સરળતામાં. આ ઉપકરણોને વિશ્લેષણની જરૂર છે વધુગેસ, જોકે મોટાભાગના માટે વ્યવહારુ સમસ્યાઓ 0.2-1.0 લિટર અથવા તેથી વધુના જથ્થા સાથે ગેસના નમૂનાઓ મેળવવાનું સામાન્ય રીતે મુશ્કેલ નથી.

અલબત્ત, દવા માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી વિના કરી શકતી નથી. કાર્બન અણુઓની આઇસોટોપ માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રીનો ઉપયોગ હેલિકોબેક્ટર પાયલોરીથી માનવ ચેપના સીધા તબીબી નિદાન માટે થાય છે અને તે તમામ નિદાન પદ્ધતિઓમાં સૌથી વિશ્વસનીય છે. ઉપરાંત, સામૂહિક સ્પેક્ટ્રોમેટ્રીનો ઉપયોગ એથ્લેટ્સના લોહીમાં ડોપિંગની હાજરી નક્કી કરવા માટે થાય છે.

વિસ્તારની કલ્પના કરવી મુશ્કેલ માનવ પ્રવૃત્તિ, જ્યાં માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી માટે કોઈ સ્થાન હશે નહીં. ચાલો આપણી જાતને ફક્ત સૂચિબદ્ધ કરવા માટે મર્યાદિત કરીએ: વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્ર, બાયોકેમિસ્ટ્રી, ક્લિનિકલ કેમિસ્ટ્રી, સામાન્ય રસાયણશાસ્ત્રઅને કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્ર, ફાર્માસ્યુટિકલ્સ, સૌંદર્ય પ્રસાધનો, અત્તર, ખાદ્ય ઉદ્યોગ, રાસાયણિક સંશ્લેષણ, પેટ્રોકેમિસ્ટ્રી અને તેલ શુદ્ધિકરણ, નિયંત્રણ પર્યાવરણ, પોલિમર અને પ્લાસ્ટિકનું ઉત્પાદન, દવા અને વિષવિજ્ઞાન, ફોરેન્સિક્સ, ડોપિંગ નિયંત્રણ, નિયંત્રણ નાર્કોટિક દવાઓ, નિયંત્રણ આલ્કોહોલિક પીણાં, ભૂ-રસાયણશાસ્ત્ર, ભૂસ્તરશાસ્ત્ર, જળવિજ્ઞાન, પેટ્રોગ્રાફી, ખનિજશાસ્ત્ર, ભૂ-ક્રોનોલોજી, પુરાતત્વશાસ્ત્ર, પરમાણુ ઉદ્યોગ અને ઊર્જા, સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગ, ધાતુશાસ્ત્ર.

સાહિત્ય

· https://ru.wikipedia.org

· http://nuclphys.sinp.msu.ru/experiment/accelerators/ciclotron.htm

· http://physiclib.ru/books/item/f00/s00/z0000039/st007.shtml

· http://chem21.info/info/1608949/

· http://www.physel.ru/2-mainmenu-73/mainmenu-74/708-s-198--.html

Allbest.ru પર પોસ્ટ કર્યું

સમાન દસ્તાવેજો

પ્લેનર સિંટીગ્રાફીના વિકાસનો ઇતિહાસ. ખાતે રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સનું ઉત્પાદન પરમાણુ રિએક્ટર. સાયક્લોટ્રોનનું સંચાલન સિદ્ધાંત. મલ્ટી-ચિપ અને સેમિકન્ડક્ટર ગામા કેમેરા, તેમની વિશેષતાઓ અને તકનીકી વિશિષ્ટતાઓ. ક્રોધ ગામા કેમેરાનું સંચાલન સિદ્ધાંત.

અમૂર્ત, 02/28/2015 ઉમેર્યું


એક સમાન પ્રોટોન ક્ષેત્ર બનાવવા માટે સિસ્ટમ દ્વારા પ્રોટોન બીમના પેસેજનું સિમ્યુલેશન. સાયક્લોટ્રોનનું સંચાલન સિદ્ધાંત. પ્રોટોન બીમ સાથે સેમિકન્ડક્ટર્સમાં ફેરફાર. સમાન પ્રોટોન ક્ષેત્રની રચના માટે સિસ્ટમના ઘટકોની ગણતરી.

થીસીસ, 06/26/2012 ઉમેર્યું


સામાન્ય સિદ્ધાંતસામૂહિક વિશ્લેષકોની ક્રિયાઓ, તેમના પ્રકારોની લાક્ષણિકતાઓ. વિશ્લેષકનું રીઝોલ્યુશન અને તેને નિર્ધારિત કરતા મુખ્ય પરિબળો. ઇન્સ્ટોલેશનના ચુંબકીય ક્ષેત્રો. પ્રકાશ, મધ્યમ અને ભારે આયનો માટે માસ વિશ્લેષકનું વર્ણન. પીક બ્રોડિંગનો ખ્યાલ.

થીસીસ, 07/03/2014 ઉમેર્યું


કણના સમૂહ અને તેના ચાર્જના ગુણોત્તરને નિર્ધારિત કરવાના આધારે પદાર્થની રચનાનું વિશ્લેષણ કરવાની પદ્ધતિનો અભ્યાસ. માસ સ્પેક્ટ્રોમીટરની મૂળભૂત રચના. ઇલેક્ટ્રોનિક અને રાસાયણિક આયનીકરણ. માસ વિશ્લેષકનો ઉપયોગ કરીને આયન વિભાજનની સુવિધાઓ. ડિટેક્ટરના પ્રકાર.

પ્રસ્તુતિ, 01/05/2014 ઉમેર્યું


પ્રયોગોનો ઉપયોગ કરીને શરીરની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના ઉદાહરણો. ન્યુટનનો પ્રથમ કાયદો, સંદર્ભના જડતા ફ્રેમ્સ. શક્તિનો ખ્યાલ અને ભૌતિક ક્ષેત્ર. વજન સામગ્રી બિંદુ, વેગ અને સિસ્ટમના સમૂહનું કેન્દ્ર. ન્યૂટનના બીજા અને ત્રીજા કાયદા, તેમની અરજી. સમૂહના કેન્દ્રની હિલચાલ.

અમૂર્ત, 12/10/2010 ઉમેર્યું


સમૂહના ફોટોન કેન્દ્રની ગતિનું પ્લોટિંગ. રસીદ પદ્ધતિઓ તરંગ સમીકરણલુઈસ ડી બ્રોગ્લી: સ્વયંસિદ્ધની બહારના સમૂહના ફોટોન કેન્દ્રની ગતિનું વર્ણન કરવાની પ્રક્રિયા લે છે. મૂળભૂત ગાણિતિક મોડેલો, જે ફોટોનની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓનું વર્ણન કરે છે.

ટેસ્ટ, 10/13/2010 ઉમેર્યું


મિકેનિક્સમાં ન્યુટનના નિયમો અને દળોના નિયમોની લાક્ષણિકતાઓ. ઇનર્શિયલ સિસ્ટમ્સકાઉન્ટડાઉન ગેલિલિયોનો સાપેક્ષતાનો સિદ્ધાંત. સુપરપોઝિશન સિદ્ધાંત. મૂળભૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ. પાર્ટિકલ સિસ્ટમ. સમૂહનું કેન્દ્ર (જડતાનું કેન્દ્ર). ડાયનેમિક્સ સમસ્યાઓ ઉકેલવા માટે અલ્ગોરિધમ.

પ્રસ્તુતિ, 05/25/2015 ઉમેર્યું


સ્પેક્ટ્રોગ્રાફનું ડાયાગ્રામ. ઓપ્ટિકલ સ્પેક્ટ્રાના પ્રકાર. અણુનું પરમાણુ મોડેલ. અણુના ઉર્જા સ્તરો. ડી. ફ્રેન્ક અને જી. હર્ટ્ઝ દ્વારા અભ્યાસની યોજના. વેરહાઉસ અણુ બીજક. પરમાણુ દળોનો મેસન સિદ્ધાંત. પરમાણુ પ્રતિક્રિયાનું ઊર્જા ઉત્પાદન. ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટની યોજના.

પ્રસ્તુતિ, 05/12/2011 ઉમેર્યું


ગતિશીલતાના મૂળભૂત કાર્યો નક્કર. કઠોર શરીરની સ્વતંત્રતાના છ ડિગ્રી: દળના કેન્દ્ર અને યુલર ખૂણાના કોઓર્ડિનેટ્સ, જે સમૂહના કેન્દ્રને સંબંધિત શરીરની દિશા નિર્ધારિત કરે છે. આસપાસ ફરવાની સમસ્યામાં ઘટાડો નિશ્ચિત બિંદુ. હ્યુજેન્સના પ્રમેયનું વર્ણન.

પ્રસ્તુતિ, 10/02/2013 ઉમેર્યું


ટ્રાન્સફોર્મર્સની રચનાનો ઇતિહાસ, તેમનું વર્ગીકરણ અને લાક્ષણિકતાઓ. સિંગલ-ફેઝ અને થ્રી-ફેઝ ટ્રાન્સફોર્મર્સની કામગીરી અને ડિઝાઇનનો સિદ્ધાંત. કોરોની સામાન્ય ડિઝાઇન અને તેમના ભાગોનો ક્રોસ-વિભાગીય આકાર. વિન્ડિંગ્સના પ્રકાર. ટ્રાન્સફોર્મર્સની એપ્લિકેશન અને કામગીરી.

વિકલ્પ નંબર 630269

કાર્યો 2-5, 8, 11-14, 17, 18, 20 અને 21 એક નંબર તરીકે લખવામાં આવે છે, જે સાચા જવાબની સંખ્યાને અનુરૂપ છે. કાર્યો 1, 6, 9, 15, 19 ના જવાબો સ્પેસ, અલ્પવિરામ અથવા અન્ય વધારાના અક્ષરો વિના સંખ્યાઓના ક્રમ તરીકે લખવામાં આવે છે. કાર્યો 7, 10 અને 16 ના જવાબો નંબર તરીકે લખવામાં આવે છે, જવાબમાં દર્શાવેલ એકમોને ધ્યાનમાં લેતા. તમારા જવાબમાં માપનના એકમો દર્શાવવાની જરૂર નથી.

જો વિકલ્પ શિક્ષક દ્વારા આપવામાં આવ્યો હોય, તો તમે ભાગ C માં સોંપણીઓના જવાબો દાખલ કરી શકો છો અથવા તેને ગ્રાફિક ફોર્મેટમાંથી કોઈ એકમાં સિસ્ટમ પર અપલોડ કરી શકો છો. શિક્ષક ભાગ B માં સોંપણીઓ પૂર્ણ કરવાના પરિણામો જોશે અને ભાગ C માટે અપલોડ કરેલા જવાબોનું મૂલ્યાંકન કરવામાં સમર્થ હશે. શિક્ષક દ્વારા સોંપવામાં આવેલા સ્કોર્સ તમારા આંકડાઓમાં દેખાશે. પૂર્ણ યોગ્ય નિર્ણયદરેક સમસ્યા C1-C6 માં કાયદાઓ અને સૂત્રોનો સમાવેશ થવો જોઈએ, જેનો ઉપયોગ સમસ્યાને ઉકેલવા માટે જરૂરી અને પૂરતો છે, તેમજ ગાણિતિક પરિવર્તન, સંખ્યાત્મક જવાબ સાથેની ગણતરીઓ અને જો જરૂરી હોય તો, ઉકેલ સમજાવતું ચિત્ર.

એમએસ વર્ડમાં છાપવા અને નકલ કરવા માટેનું સંસ્કરણ

SI સિસ્ટમમાં ભૌતિક જથ્થાઓ અને આ જથ્થાઓના માપનના એકમો વચ્ચે પત્રવ્યવહાર સ્થાપિત કરો. પ્રથમ કૉલમમાં દરેક સ્થિતિ માટે, બીજામાં અનુરૂપ સ્થિતિ પસંદ કરો.

તમારા જવાબમાં નંબરો લખો, તેમને અક્ષરોને અનુરૂપ ક્રમમાં ગોઠવો:

જવાબ:

આકૃતિ કોઓર્ડિનેટ્સનો ગ્રાફ બતાવે છે xસમય સમય પર tમાટે ચાર શરીર, ધરી સાથે આગળ વધી રહ્યું છે બળદ. સમાન ચળવળ ગ્રાફને અનુરૂપ છે

જવાબ:

નીચેનામાંથી કયું બળ સમજાવી શકાતું નથી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઅણુઓ અને પદાર્થના પરમાણુઓ એકબીજા સાથે?

1) સ્થિતિસ્થાપક બળ

2) ઘર્ષણ બળ

3) પૃથ્વી તરફ શરીરના આકર્ષણનું બળ

4) સપાટી પ્રતિક્રિયા બળ

જવાબ:

ટ્યુનિંગ ફોર્ક દ્વારા ઉત્સર્જિત બે ધ્વનિ તરંગોના ધ્વનિ વોલ્યુમ અને પીચની તુલના કરો, જો પ્રથમ તરંગ માટે કંપનવિસ્તાર એ 1 = 1 મીમી, આવર્તન ν 1 = 600 Hz, બીજા તરંગ કંપનવિસ્તાર માટે એ 2 = 2 મીમી, આવર્તન ν 2 = 300 હર્ટ્ઝ.

1) પ્રથમ અવાજનું પ્રમાણ બીજા કરતા વધારે છે અને પીચ ઓછી છે

2) પ્રથમ અવાજનું વોલ્યુમ અને પિચ બંને બીજા કરતા વધારે છે

3) પ્રથમ અવાજનું વોલ્યુમ અને પિચ બંને બીજા કરતા ઓછા છે

4) પ્રથમ ધ્વનિનું પ્રમાણ બીજા કરતા ઓછું છે, અને પિચ વધારે છે

જવાબ:

સમાન વોલ્યુમના ત્રણ નક્કર ધાતુના દડા - 1, 2 અને 3 - પારો સાથેના વાસણમાં મૂકવામાં આવ્યા હતા, જેમાં તેઓ આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે સ્થિત હતા. તે જાણીતું છે કે એક બોલ તાંબાનો બનેલો છે, બીજો ચાંદીનો બનેલો છે અને ત્રીજો સોનાનો બનેલો છે. દરેક બોલ કઈ સામગ્રીથી બનેલો છે? (તાંબાની ઘનતા - 8900 kg/m3, ચાંદી - 10500 kg/m3, સોનું - 19300 kg/m3, પારો - 13600 kg/m3.)

1) 1 - ચાંદી, 2 - સોનું, 3 - તાંબુ

2) 1 - તાંબુ, 2 - સોનું, 3 - ચાંદી

3) 1 - સોનું, 2 - ચાંદી, 3 - તાંબુ

4) 1 - તાંબુ, 2 - ચાંદી, 3 - સોનું

જવાબ:

સમૂહ 500 ગ્રામનો એક નાનો બ્લોક આડી રફ સપાટી સાથે સતત ગતિએ ખેંચાય છે, તેના પર આડું નિર્દેશિત બળ લાગુ કરે છે. આલેખ તે જે માર્ગે પ્રવાસ કરે છે તેના બ્લોક પર કામ કરતા શુષ્ક ઘર્ષણ બળના કાર્યના મોડ્યુલસની પ્રાયોગિક રીતે મળેલી અવલંબન દર્શાવે છે. ચિત્રનો ઉપયોગ કરીને, આપેલ યાદીમાંથી બે સાચા નિવેદનો પસંદ કરો. તેમની સંખ્યા સૂચવો.

1) જ્યારે બ્લોક દ્વારા મુસાફરી કરેલ અંતર 10 મીટર હોય, ત્યારે બ્લોક પર કામ કરતા શુષ્ક ઘર્ષણ બળનું કાર્ય નકારાત્મક અને -14 J જેટલું હશે.

2) બ્લોક અને સપાટી વચ્ચેના ઘર્ષણનો ગુણાંક 0.4 છે.

3) બ્લોકની ગતિ એકસરખી રીતે ઝડપી છે.

4) બ્લોક પર લાગુ બળનું મોડ્યુલસ 2 N છે.

5) જો તમે બ્લોકના સમૂહને 1 કિલો સુધી વધારશો, તો તે બમણું ધીમું થશે.

જવાબ:

30°ના ઝોકના ખૂણો અને 0.2 ના ઘર્ષણના ગુણાંક સાથે ઝોકવાળા પ્લેન પર સ્થિત એક બ્લોક આરામની સ્થિતિમાંથી નીચે તરફ જવા લાગ્યો. જ્યાં સુધી તેની ઝડપ 5 m/s સુધી પહોંચે ત્યાં સુધીમાં બ્લોક ઝોકવાળા પ્લેન સાથે કેટલા દૂર જશે?

જવાબ:

માંથી બનાવેલ ચાર ચમચી વિવિધ સામગ્રી: એલ્યુમિનિયમ, લાકડું, પ્લાસ્ટિક અને કાચ. બનેલી ચમચી

1) એલ્યુમિનિયમ

3) પ્લાસ્ટિક

જવાબ:

આકૃતિ બે સંસ્થાઓ માટે સમયસર કોઓર્ડિનેટ્સની અવલંબનનો આલેખ બતાવે છે: A અને B, એક સીધી રેખામાં આગળ વધી રહી છે જેની સાથે ધરી નિર્દેશિત છે. ઓહ. શરીરની ગતિની પ્રકૃતિ વિશે બે સાચા નિવેદનો પસંદ કરો.

1) શરીર A 3 m/s 2 ના પ્રવેગ સાથે ફરે છે.

2) બોડી A 2.5 m/s ની સતત ઝડપે ફરે છે.

3) પ્રથમ પાંચ સેકન્ડ દરમિયાન, શરીર એક જ દિશામાં આગળ વધ્યા.

4) બીજી વખત, શરીર A અને B 9 સેકન્ડના સમાન સમયે મળ્યા.

5) સમય એક બિંદુ પર t= 5 s શરીર B તેની મહત્તમ ઝડપે પહોંચી ગયું છે.

જવાબ:

700 ગ્રામ વજનની એલ્યુમિનિયમ કીટલીમાં 2 કિલો પાણી ઉકાળવા માટે કેટલી ગરમીની જરૂર પડે છે? શરૂઆતમાં, પાણી સાથેની કીટલીમાં 20 °C તાપમાન હતું.

નોંધ.

4) 723.52 kJ

જવાબ:

મેટલ બોલ 1, લાંબા ઇન્સ્યુલેટીંગ હેન્ડલ પર માઉન્ટ થયેલ છે અને ચાર્જ ધરાવે છે, તેને એકાંતરે બે સમાન બોલ 2 અને 3 સાથે સંપર્કમાં લાવવામાં આવે છે, જે ઇન્સ્યુલેટીંગ સ્ટેન્ડ પર સ્થિત છે અને અનુક્રમે ચાર્જ કરે છે − qઅને + q.

પરિણામે બોલ 3 પર કયો ચાર્જ રહેશે?

જવાબ:

ઇલેક્ટ્રિક સ્ટોવના નિકલીન સર્પાકારને લોખંડથી બદલવામાં આવ્યો હતો, તેની લંબાઈ અને વિસ્તાર સમાન હતો. ક્રોસ વિભાગ. વચ્ચે મેચ ભૌતિક જથ્થોઅને જ્યારે ટાઇલ્સનો સમાવેશ કરવામાં આવે ત્યારે તેમના સંભવિત ફેરફારો વિદ્યુત નેટવર્ક. તમારા જવાબમાં અનુરૂપ અક્ષરોની નીચે પસંદ કરેલી સંખ્યાઓ લખો. જવાબમાંની સંખ્યાઓ પુનરાવર્તિત થઈ શકે છે.

જવાબ:

આકૃતિનો ઉપયોગ કરીને મેળવેલ ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓનું ચિત્ર બતાવે છે આયર્ન ફાઇલિંગબે સ્ટ્રીપ ચુંબકમાંથી. સ્ટ્રીપ મેગ્નેટના કયા ધ્રુવો વિસ્તાર 1 અને 2 ને અનુરૂપ છે?

1) 1 - ઉત્તર ધ્રુવ, 2 - દક્ષિણ

2) 2 - ઉત્તર ધ્રુવ, 1 - દક્ષિણ

3) 1 અને 2 બંને - ઉત્તર ધ્રુવ તરફ

4) 1 અને 2 બંને - દક્ષિણ ધ્રુવ સુધી

જવાબ:

નીચેનામાંથી કયો આકૃતિ વર્ટિકલ પ્લેન મિરરમાં કૂતરાની છબીને યોગ્ય રીતે બતાવે છે?

જવાબ:

જો કોઇલનો પ્રતિકાર 25 ઓહ્મ હોય તો ઇલેક્ટ્રિક સ્ટોવ 20 મિનિટમાં 6 A ના પ્રવાહ પર કેટલી ઊર્જા વાપરે છે?

1) 1,080,000 જે

જવાબ:

પ્રતિક્રિયામાં કયો X કણો છોડવામાં આવે છે?

1) ઇલેક્ટ્રોન

2) ન્યુટ્રોન

4) આલ્ફા કણ

જવાબ:

આકૃતિમાં દર્શાવેલ ડાયનેમોમીટરની સ્પ્રિંગ જડતા બરાબર છે

જવાબ:

વિદ્યાર્થીએ ઓસિલેશન સમયગાળાના માપન હાથ ધર્યા ભૌતિક લોલકબે કેસ માટે. પ્રાયોગિક પરિણામો આકૃતિમાં રજૂ કરવામાં આવ્યા છે.

સૂચિત સૂચિમાંથી બે નિવેદનો પસંદ કરો જે હાથ ધરવામાં આવેલા પરિણામોને અનુરૂપ છે પ્રાયોગિક અવલોકનો. તેમની સંખ્યા સૂચવો.

1) લોલકના ઓસિલેશનનો સમયગાળો થ્રેડની લંબાઈ પર આધાર રાખે છે.

2) જ્યારે થ્રેડની લંબાઈ 4 ગણી વધે છે, ત્યારે ઓસિલેશન સમયગાળો 2 ગણો વધે છે.

3) ચંદ્ર પર લોલકના ઓસિલેશનનો સમયગાળો પૃથ્વી કરતાં ઓછો હશે.

4) લોલકના ઓસિલેશનનો સમયગાળો તેના પર આધાર રાખે છે ભૌગોલિક અક્ષાંશભૂપ્રદેશ

5) લોલકના ઓસિલેશનનો સમયગાળો લોડના સમૂહ પર આધારિત નથી.

જવાબ:

માસ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફમાં

1) વિદ્યુત અને ચુંબકીય ક્ષેત્રો ચાર્જ થયેલ કણને વેગ આપવા માટે સેવા આપે છે

2) વિદ્યુત અને ચુંબકીય ક્ષેત્રો ચાર્જ થયેલ કણની હિલચાલની દિશા બદલવા માટે સેવા આપે છે

3) વિદ્યુત ક્ષેત્ર ચાર્જ થયેલ કણને વેગ આપવાનું કામ કરે છે, અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર તેની હિલચાલની દિશા બદલવાનું કામ કરે છે.

4) વિદ્યુત ક્ષેત્ર ચાર્જ થયેલ કણની ગતિની દિશા બદલવાનું કામ કરે છે, અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર તેને વેગ આપવાનું કામ કરે છે.

માસ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ

જ્યાં યુ બી- ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇન્ડક્શન; mઅને q

જવાબ:

જ્યારે ચુંબકીય ઇન્ડક્શન 2 ના પરિબળથી વધે છે, ત્યારે વર્તુળની ત્રિજ્યા જેની સાથે આપેલ ચાર્જ થયેલ કણ ફરે છે,

1) વખતો વખત વધશે

2) 2 ગણો વધશે

3) અડધાથી ઘટશે

4) 2 ગણો ઘટાડો થશે

માસ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ

માસ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ એ આયનોને તેમના ચાર્જ-ટુ-માસ રેશિયોના આધારે અલગ કરવા માટેનું એક ઉપકરણ છે. તેના સરળ ફેરફારમાં, ઉપકરણ ડાયાગ્રામ આકૃતિમાં બતાવવામાં આવ્યું છે.

પરીક્ષણ નમૂના ખાસ પદ્ધતિઓ(બાષ્પીભવન, ઇલેક્ટ્રોન અસર) માં રૂપાંતરિત થાય છે વાયુ અવસ્થા, પછી પરિણામી ગેસ સ્ત્રોત 1 માં આયનોઈઝ્ડ થાય છે. પછી આયનો ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર દ્વારા પ્રવેગિત થાય છે અને પ્રવેગક ઉપકરણ 2 માં એક સાંકડી બીમમાં બને છે, ત્યારબાદ તેઓ સાંકડી પ્રવેશદ્વાર દ્વારા ચેમ્બર 3 માં પ્રવેશ કરે છે, જેમાં એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર હોય છે. બનાવ્યું. ચુંબકીય ક્ષેત્ર કણોના માર્ગને બદલે છે. લોરેન્ટ્ઝ બળના પ્રભાવ હેઠળ, આયનો ગોળાકાર ચાપ સાથે આગળ વધવાનું શરૂ કરે છે અને સ્ક્રીન 4 પર પડે છે, જ્યાં તેમની અસરનું સ્થાન નોંધવામાં આવે છે. નોંધણીની પદ્ધતિઓ અલગ અલગ હોઈ શકે છે: ફોટોગ્રાફિક, ઈલેક્ટ્રોનિક વગેરે. બોલની ત્રિજ્યા સૂત્ર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:

જ્યાં યુ - વિદ્યુત વોલ્ટેજવિદ્યુત ક્ષેત્રને વેગ આપવો; બી- ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇન્ડક્શન; mઅને qઅનુક્રમે કણનો સમૂહ અને ચાર્જ છે.

માર્ગની ત્રિજ્યા આયનના સમૂહ અને ચાર્જ પર આધારિત હોવાથી, વિવિધ આયનો સ્રોતથી જુદા જુદા અંતરે સ્ક્રીન પર પડે છે, જે તેમને અલગ કરવાનું અને નમૂનાની રચનાનું વિશ્લેષણ કરવાનું શક્ય બનાવે છે.

હાલમાં, અસંખ્ય પ્રકારના માસ સ્પેક્ટ્રોમીટર વિકસાવવામાં આવ્યા છે, જેના સંચાલન સિદ્ધાંતો ઉપર ચર્ચા કરાયેલા સિદ્ધાંતોથી અલગ છે. ઉદાહરણ તરીકે, ડાયનેમિક માસ સ્પેક્ટ્રોમીટરનું ઉત્પાદન કરવામાં આવે છે, જેમાં અભ્યાસ હેઠળના આયનોનો સમૂહ સ્રોતથી રેકોર્ડિંગ ઉપકરણ સુધીના ફ્લાઇટના સમય દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

વીજળીના અભ્યાસક્રમથી, આપણે જાણીએ છીએ કે ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ફરતા ચાર્જ્ડ કણ પર લોરેન્ટ્ઝ ફોર્સ નામના બળ દ્વારા કાર્ય કરવામાં આવે છે. લોરેન્ટ્ઝ બળ ચુંબકીય ક્ષેત્ર અને કણના વેગ માટે લંબરૂપ છે અને તેની દિશા ડાબા હાથના નિયમ (ફિગ. 349) દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. આ બળની તીવ્રતા કણના ચાર્જ, તેની ગતિ, ક્ષેત્રના ચુંબકીય ઇન્ડક્શન અને વેક્ટર અને વચ્ચેના કોણની સાઈનના પ્રમાણસર છે. જો વેગની દિશા ઇન્ડક્શનની દિશાને લંબરૂપ હોય, તો લોરેન્ટ્ઝ ફોર્સનું મોડ્યુલસ સૂત્ર દ્વારા વ્યક્ત થાય છે.

કૂલમ્બ્સમાં કણનો ચાર્જ ક્યાં છે, તેની ઝડપ મીટર પ્રતિ સેકન્ડમાં છે, ટેસ્લામાં ઇન્ડક્શન છે અને ન્યૂટનમાં બળ છે. લોરેન્ટ્ઝ બળ દ્વારા અપાયેલ પ્રવેગ, સામાન્ય રીતે કોઈપણ બળની જેમ, બળના સીધા પ્રમાણસર હોય છે અને કણના દળના વિપરિત પ્રમાણસર હોય છે.

ચોખા. 349. ગતિ સાથે ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ફરતા ચાર્જ પર કામ કરતા લોરેન્ટ્ઝ બળની દિશા. હકારાત્મક ચાર્જનો કેસ દર્શાવવામાં આવ્યો છે. માટે નકારાત્મક ચાર્જબળ વિરુદ્ધ દિશામાં નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે

ચાલો એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં કણની ગતિને કાટખૂણે નિર્દેશિત કરીએ. લોરેન્ટ્ઝ બળ અને તેથી, પ્રવેગક ગતિને લંબરૂપ હોવાથી, કણ વર્તુળમાં આગળ વધશે; આ કિસ્સામાં, વેગ મોડ્યુલ યથાવત રહે છે, કારણ કે, જેમ કે મિકેનિક્સમાંથી જાણીતું છે, પ્રવેગ અને વેગની લંબતા એ વર્તુળમાં સમાન ગતિની લાક્ષણિકતા છે. વર્તુળમાં એકસરખી ગતિ દરમિયાન કણનું પ્રવેગક વર્તુળની ત્રિજ્યા ક્યાં છે તે બરાબર છે. આમ, કણ પ્રવેગક

,

ઓછું, આ મોટી ત્રિજ્યાઆપેલ અને B (ફિગ. 350) માટે કણોનો માર્ગ. પ્રક્ષેપણની ત્રિજ્યાને જાણીને અને માપવાથી, આપણે કણોના ચાર્જ અને તેના સમૂહનો ગુણોત્તર નક્કી કરી શકીએ છીએ. કણનો ચાર્જ એક અથવા વધુ પ્રાથમિક શુલ્ક સમાન છે. જો તે જાણીતું હોય, તો કણના દળની ગણતરી કરી શકાય છે. આ સિદ્ધાંત સામૂહિક સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ નામના સાધનની કામગીરીને અનુસરે છે, જેનો ઉપયોગ સૌથી નાના ચાર્જ થયેલા કણો - આયનો અને ઇલેક્ટ્રોનના સમૂહને માપવા માટે થાય છે.

ચોખા. 350. સમાન સાથે ચાર્જ થયેલ કણોની ગતિ પ્રારંભિક ગતિસમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં: 1 - નાનો ગુણોત્તર, 2 - મોટો ગુણોત્તર; 1 અને 2 - નકારાત્મક ચાર્જ કણો; 3 - સકારાત્મક ચાર્જ કણ. ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ ડ્રોઇંગ પ્લેન પર લંબરૂપ છે અને અમારી તરફ નિર્દેશિત છે

એકસમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર સાથેના માસ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફની આકૃતિ ફિગમાં બતાવવામાં આવી છે. 351. ઉપકરણ એ ઉચ્ચ ડિગ્રી વેક્યૂમમાં ખાલી કરવામાં આવતું જહાજ છે, જે ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે છે, જેની રેખાઓ ડ્રોઇંગના પ્લેન પર લંબરૂપ હોય છે. ચાર્જ થયેલા કણો સ્ત્રોત 1 દ્વારા ઉત્સર્જિત થાય છે. સૌથી સરળ સ્ત્રોત એ ગેસમાં વિદ્યુત સ્રાવ છે. ડિસ્ચાર્જ ગેસના તીવ્ર આયનીકરણ સાથે છે. ડાયાફ્રેમ 2 અને સ્ત્રોત સ્લિટ વચ્ચેના સકારાત્મક સંભવિત તફાવત સાથે, ઇલેક્ટ્રોન અને નકારાત્મક આયનો નકારાત્મક સંભવિત તફાવત સાથે "સકઆઉટ" થશે; સ્ત્રોતને વિવિધ વાયુઓ અથવા વરાળથી ભરીને, વિવિધ તત્વોના આયનો મેળવી શકાય છે.

ચોખા. 351. માસ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફનું ડાયાગ્રામ: 1 - આયન સ્ત્રોત (ગેસ ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબ), 2 - સ્લિટ સાથે ડાયાફ્રેમ 3, 4 - ફોટોગ્રાફિક પ્લેટ, - આયન એક્સિલરેટીંગ વોલ્ટેજ

સ્લોટ 3 માંથી પસાર થતા કણો ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં પ્રવેશ કરે છે જે તેમને સંભવિત તફાવત દ્વારા વેગ આપે છે. આપેલ ગુણોત્તર સાથેના તમામ કણો સમાન ગતિ પ્રાપ્ત કરે છે અને ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં સમાન ત્રિજ્યાના વર્તુળોનું વર્ણન કરશે. વિચલિત થયા પછી, કણોની બીમ ફોટોગ્રાફિક પ્લેટને અથડાવે છે; પ્લેટ વિકસાવ્યા પછી જ્યાં બીમ અથડાય છે ત્યાં એક ઘેરી પટ્ટી દેખાશે. અંતર (ફિગ. 351) વર્તુળની ત્રિજ્યાના બમણા જેટલું છે જેની સાથે કણ ખસેડવામાં આવ્યો હતો. મૂલ્ય કણની ગતિ પર આધારિત છે. ઝડપ શોધવા માટે, અમે એ હકીકતનો ઉપયોગ કરીએ છીએ કે કણ ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ઉડે છે અને ઇલેક્ટ્રીક ફિલ્ડના કાર્યને કારણે પ્રાપ્ત થતી ગતિ ઊર્જા સાથે . આમ,

(198.2)

(198.1) અને (198.2) થી અમારી પાસે છે

આ સૂત્રમાં માપન દ્વારા મેળવેલા જાણીતા મૂલ્યો અને ત્રિજ્યાને બદલીને, અમે પ્લેટના બિંદુને અથડાતા કણોના સમૂહની ગણતરી કરી શકીએ છીએ.

જો સ્ત્રોત દ્વારા ઉત્સર્જિત બીમ વિવિધ ચાર્જ-ટુ-માસ રેશિયોવાળા કણો ધરાવે છે, તો ફોટોગ્રાફિક પ્લેટ પર ઘણી સમાંતર પટ્ટાઓ દેખાશે. સ્લિટની સૌથી નજીકનો દોર સૌથી નાના ત્રિજ્યાના વર્તુળ સાથે ફરતા કણોને કારણે થાય છે. આ કણો સૌથી મહાન છે; ચાર્જ અને માસનો ગુણોત્તર. જો બીમમાંના તમામ કણોના ચાર્જ સમાન હોય, તો સ્લિટની સૌથી નજીકની પટ્ટી સૌથી નાના સમૂહના કણોને અનુરૂપ હોય છે.

ઓપ્ટિક્સ સાથે સામ્યતા દ્વારા, ફોટોગ્રાફિક પ્લેટ પર મેળવેલી છબીને સ્પેક્ટ્રમ કહેવામાં આવે છે. ઓપ્ટિકલ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ પ્રકાશ બીમની તરંગલંબાઇનું સ્પેક્ટ્રમ પૂરું પાડે છે, એટલે કે, તરંગલંબાઇ પર સ્પેક્ટ્રલ રેખાઓનું વિતરણ. માસ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ કણ બીમનું માસ સ્પેક્ટ્રમ પૂરું પાડે છે, એટલે કે, દળ દ્વારા કણોનું વિતરણ (વધુ સ્પષ્ટ રીતે, ગુણોત્તર દ્વારા).