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Cyclotron et spectromètre de masse

Posté par
JonSnow
25-10-18 à 13:07

Bonjour j'ai un problème  dans un exercice de magnétisme et j'espère que vous pourrez m'aider voila le sujet :

Des ions de masse m et de charge q sont produit par ionisation de molécules au sein d'un champ magnétique homogène B. Il sont accélérés par un champ electrique alternatif de fréquence f pendant un temps t au bout du quel leur vitesse est v quelle est

1 / quelle est la fréquence f égale l'inverse de la durée d'une révolution de ces ions dans le champ B

Réponses
A / qB/m
B / qB/2 m
C / qvB/m
D / qvB/2 m
E / qvB / 2m
D / qB / 2m

J'ai utilisé la vitesse angulaire w= 2 f
elle est aussi égale à qB/m
et en simplifiant j'ai donc f = qB/2 m  

2 / Les ion en mouvement dans la question précédente induisent par interaction électrique sur des electron d'un circuit de détection l'apparition d'un courant de fréquence f
Le calcul du spectre du signal électrique détecté lors d'une acquisition a f variable permet de calculer les rapports q/m de toutes les espèces d'ions produits

Calculer la fréquence du signal produit par un peptide de masse molaire 1084 g ionisé 1 fois dans le champ magnétique d'un spectromètre de masse a 4.7 Tesla

Réponses en kHz
A / 418
B / 133
C / 66.5
D / 32.2
E / 20.9
F / 1.11

Et a partir de la je vois pas du tout comment trouver la fréquences j'ai du mal a comprendre l'énoncé de la deuxième question. Quelle est le rapport avec la masse molaire ? et pourquoi parle t on d'un rapport q/m
En plus je pense qu'il y a une petite erreur dans l'énoncé car une masse molaire s'exprime en g /mol normalement.

Posté par
quarkplus
re : Cyclotron et spectromètre de masse 25-10-18 à 18:07

Bonjour ,
L'énoncé est mal recopié - 4 ème ligne - est ce que la vitesse v est donnée ?
Q1  : oui  .
Q2  : que vaut z  pour le peptide en question ?

Posté par
JonSnow
re : Cyclotron et spectromètre de masse 25-10-18 à 20:34

Bonjour merci de me répondre qu'entendez vous par l'énoncé est mal recopié ?

la vitesse v n'est pas donné ni même z pour le peptide j'ai recopié l'énoncé dans son intégralité je vais vérifié dans le doute mais je pense n'avoir rien oublié

Posté par
quarkplus
re : Cyclotron et spectromètre de masse 25-10-18 à 22:37

Oui , je crois avoir compris votre énoncé malgré
" leur vitesse est v  quelle est  "   …

La réponse à Q2 est sûrement là   :
chapitre vii spectrometrie de masse - fsr
mais il me semble manquer de données , on pourrait prendre un z approximatif à partir de la masse d'une molécule .

Posté par
JonSnow
re : Cyclotron et spectromètre de masse 26-10-18 à 11:46

Ah oups je viens de voir ma faute de frappe

Quel z proposer vous de prendre a partir d'une masse molaire ? Et quelle formule comptez vous utiliser ?

Posté par
JonSnow
re : Cyclotron et spectromètre de masse 26-10-18 à 12:07

J'avais l'idée que z vaut 1 fois la charge d'un electron soit 1.602*10^-19C  comme un peptide est généralement neutre si il a était ionisé 1 fois ça voudrait bien dire qu'il a suppression ou ajout d'une charge
mais même en admettant ça je ne sais pas quoi faire après...

Posté par
quarkplus
re : Cyclotron et spectromètre de masse 26-10-18 à 14:03

Je calculerai la masse d'une molécule ,
je divise par la masse moyenne nucléons ( neutrons  protons )
J'ai le nombre de nucléons : je divise par 2 , j'ai le nombre de protons , électrons .

Dans le lien , je vois f = zvH   , et là je me dis il me manque v ...

Posté par
JonSnow
re : Cyclotron et spectromètre de masse 26-10-18 à 14:23

Je n'ai pas compris comment vous calculer la masse d'une molécule ? Vous vous parler de la masse d'une molécule du peptide ? ça donne quoi en calcul ?
Et pour la formule que vous indiquer :  F= zvH  F est plutôt la force de Laplace qui traduit une force électromagnétique non ?

Posté par
quarkplus
re : Cyclotron et spectromètre de masse 26-10-18 à 15:23

1084 g  pour N Avogadro molécules
1 molécule   : 1.8  10^-24  kg
1 nucléon  moyen  1.665  10^-27 kg
1081  nucléons
env , 540 protons et électrons par molécule

Pour le reste , je ne suis sûr de rien , mais à mon avis ,  la méthode est dans le lien .



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