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Vecteur vitesse
Bonjour, voici quelques données de mon exercice :
- 2 isotopes (Ne+ de nombre de masse 20 et Ne+ de nombre de masse 22) pénètrent dans une zone accélératrice d'où ils ressortent avec la même vitesse vecteurV0 de norme V0 = 1,5.10^5 m/s (la vitesse est vers le bas).
- Ils sont ensuite déviés dans une zone de déflexion vers la gauche (donc la force est vers la gauche) où règne un champ magnétique B (qui se trouve donc vers l'avant) et arrivent sur une plaque photographique.
- On donne e et masse nucléon = masse proton = masse neutron
Je n'arrive pas à comprendre les réponses à ces 2 questions :
- La/les vitesse(s) avec laquelle la plaque photographique est atteinte par les ions est telle que norme V0 = ?
La réponse est 0 car vecteur F perpendiculaire à vecteur v. Pourquoi ?
- La distance entre les points d'impact des 2 ions est de : 8,9 mm.
Pourquoi ? Dans la correction, il y a une histoire de diamètre de l'un moins celui de l'autre mais je ne comprends pas vraiment..
Vous en remerciant,
Léa
Le champ magnétique ne modifie pas la valeur de la vitesse car la puissance du vecteur force magnétique est à chaque instant perpendiculaire au vecteur vitesse. Dans ces conditions, la puissance de cette force, égale au produit scalaire du vecteur force par le vecteur vitesse, est nulle à chaque instant. Cela est sûrement dans ton cours !
On démontre aussi que, dans les conditions de l'expérience, la trajectoire des ions est un cercle de rayon (m.Vo)/(q.B) ; les ions isotopes ayant des masses différentes, les rayons de trajectoires sont différents ! Cela aussi doit être dans ton cours !
Je vous remercie pour ma première question, je comprends mieux désormais !
Cependant, pour la seconde, le résultat démontre que d = Diamètre de l'ion 22 - diamètre de l'ion 20. Pourquoi emploie t'on les diamètres (qui se calculent par 2 [R22 - R20] avec la formule que vous m'avez cité) ?
Merci !
Je n'ai pas le schéma de ton expérience mais en général, on place le détecteur plan de façon qu'il soit frappé par les ions lorsque ceux-ci ont parcouru un demi tour dans le champ magnétique.
Oui c'est bien ça ! Je ne dois pas comprendre la question alors car je ne vois pas le rapport entre le diamètre de l'ion et la distance entre les 2 ions...
Dans ma tête, je m'imagine ça un peu comme un "pouvoir séparateur dessiné". C'est-à-dire j'imagine un espace (une distance) entre 2 ronds qui représentent les électrons périphériques des ions en orbites autour de leur noyau.
Oui c'est bien ça ! Je ne dois pas comprendre la question alors car je ne vois pas le rapport entre le diamètre de la trajectoire de l'ion et la distance entre les 2 ions...
Les ions vont frapper la cible à une distance 2R = 2mVo/(qB) du point d'entrée dans le champ magnétique. Comme m a deux valeurs différentes, cela fait deux points d'impact différents...
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