Inloggen

Massaspectrometer

Deze uitwerking hoort bij opgave 24 uit het hoofdstuk "Elektromagnetisme VWO". De opgaven zijn te vinden in FotonElektromagnetismeVWO.pdf

Opgave a

Zie afbeelding hieronder. De snelheid op punt p is de raaklijn aan de baan van het deeltje. De baan van het deeltje is een deel van een cirkel. Voor een cirkelbeweging is er altijd een middelpuntzoekende kracht nodig (Fmpz). De lorentzkracht vervult hier de rol van Fmpz. De lorentzkracht wijst dus naar het middelpunt van de cirkel en staat loodrecht op de snelheid.

Opgave b

De richting van het magneetveld bepalen we met de linkerhandregel. Daarvoor moeten we eerst weten of het om positieve of negatieve deeltjes gaat. (Bij negatieve deeltjes is de richting van de ladingsverplaatsing namelijk de andere kant op) Aan de +/- tekens bij versnelplaten bij de bron is te zien dat het om positief geladen deeltjes gaat. Positieve deeltjes worden namelijk versneld in de richting van de negatief geladen plaat. Via de linkerhandregel toegepast op punt p volgt dan dat het magneetveld het papier in gaat. Het veld is homogeen en dat geven we aan door de kruisjes uniform over het vlak te verdelen (zie afbeelding).

Opgave c

Voor de kinetische energie van de deeltjes als ze uit de versneller komen geldt

Ekin = ½mv2 = q·U

Hieruit volgt voor de snelheid

v = √ (2 q U / m)

Hierna worden de deeltjes afgebogen in een cirkelvormige baan in een magnetisch veld. Hierbij geldt dat de middelpuntzoekende kracht gelijk is aan de lorentzkracht. Er geldt dus

Fmpz = FL

mv2/r = B·q·v

Als we beide kanten delen door mv en vermenigvuldigen met r wordt dit

v = B·q·r / m

Invullen van de eerdere formule voor v geeft

√ (2 q U /m) = B·q·r / m

2qU/m = B2·q2·r2 / m2

Als we beide kanten delen door 2qU en vermenigvuldingen met m2 volgt hieruit

m = B2·q·r2 / 2U

Opgave d

Uit bovenstaande formule volgt voor de straal

r2 = 2·m·U/ B2·q

r = √ [2·m·U/ B2·q]

De massa van koolstofatomen is 12u = 12·1,66054·10-27 = 1,992648·10-26 kg. De atomen zijn tweewaardig geioniseerd. De lading is dus +2 e = 2·1,602176565·10-19 = 3,20435313·10-19 C. Invullen van deze massa en lading samen met B = 0,035 T en U = 2000 V geeft r = 0,450616 m. Afgerond 45 cm.

Opgave e

De straal van de cirkelbaan behorende bij de zwaardere koolstofatomen is 45 cm. Dit betekent een middellijn van 2·45 cm = 90 cm. Opmeten en omrekenen van de cirkelbaan behorende bij de lichtere atomen geeft een middellijn van 78 cm (zie afbeelding hieronder). Dit betekent een straal van 0,39 m. We gebruiken weer dezelfde formule

m = B2·q·r2 / 2U

Invullen van B = 0,035 T, q = 3,20435313·10-19 C, r = 0,39 m en U = 2000 V geeft m = 1,492607715·10-26 kg. Afgerond is dit 1,5·10-26 kg

Uitgedrukt in atomaire massaeenheden (u) is dit 9u. Als we in het periodiek systeem (BINAS tabel 99) opzoeken welke atoomsoort een massa heeft die hiermee overeenkomt dan zien we dat dit Beryllium (Be) is.


Vraag over opgave "Massaspectrometer"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Massaspectrometer

Over "Massaspectrometer" zijn nog geen vragen gesteld.



>> naar HAVO uitwerkingen

4 VWO


Algemeen VWO 1 Maatcilinder, 2 Metriek stelsel, 3 SI-eenheden, 4 Paardenkrachten, 5 Basiseenheden, 6 Kloppende formule, 7 Luchtwrijving, 8 Voorvoegsels, 9 Standaardnotatie, 10 Orde van grootte, 11 Meetfouten, 12 Oppervlakte, 13 Weerstand, 14 Binas, 15 Significante cijfers, 16 Spanning, 17 Precisie, 18 Afronden, 19 Berekeningen, 20 Omschrijven, 21 Magneetveld, 22 Gravitatieformule, 23 Interpoleren, 24 Grafiek, 25 Verbanden, 26 Kinetische energie, 27 Lichtintensiteit, 28 Coördinatentransformatie, 29 Snelheidsmodel, 30 Watermodel,

Beweging VWO 1 Trajectcontrole, 2 Onweersbui, 3 Naar school, 4 Rondje aarde, 5 Inhaalmanoeuvre, 6 Lichtsnelheid, 7 Optrekkende auto, 8 Landingsbaan, 9 Lift, 10 Botsing, 11 Katapult, 12 Maansprong, 13 Sprint, 14 Vallende bal, 15 Trilling, 16 Jan-van-Gent,

Krachten VWO 1 Kopstaart-methode, 2 Sleepboten, 3 Horizontaal verticaal, 4 Rechte hoek, 5 Grafisch ontbinden, 6 Componenten, 7 Zwaartekracht, 8 Veerkracht, 9 Straatlamp, 10 Katrollen, 11 Normaalkracht, 12 Stroomlijn, 13 Tegenwind, 14 Glijbaan, 15 Schuifwrijving, 16 Krachtsoorten, 17 Wetten van Newton, 18 Krachtenevenwicht, 19 Valversnelling, 20 Skaten, 21 Afdaling, 22 Slinger, 23 Bergtrein, 24 Lift, 25 Take-off, 26 Knikker, 27 Boeing, 28 Atwood, 29 Trein, 30 Onderwatermodel,

Elektrische Schakelingen VWO 1 Lampjes, 2 Schema, 3 Bliksemafleider, 4 Koper, 5 Volt, 6 Inslagspanning, 7 Ohmse weerstand, 8 Gloeilampje, 9 Isolator, 10 Geleidbaarheid, 11 Waterzuiverheid, 12 Samenstellen, 13 Vervangingsweerstand, 14 Spanningswet, 15 Stroomwet, 16 Serieschakeling, 17 Doorbranden, 18 Spanningsdeler, 19 Spanningsbron, 20 Parallelschakeling, 21 Drie weerstanden, 22 Hoofdstroom, 23 Puzzelen, 24 Draadweerstand, 25 Meetschakeling, 26 Schuifweerstand, 27 Bijzondere weerstanden, 28 Vermogen, 29 Opwarmen, 30 Gloeidraad, 31 LED lamp, 32 Penlite, 33 Zekering, 34 Beveiliging,

Energie & Arbeid VWO 1 Arbeid, 2 Vermoeidheid, 3 Eenheid, 4 Hoek, 5 Hijskraan, 6 Slee, 7 Optrekkende trein, 8 Helling, 9 Veer, 10 Definities, 11 Energiesoorten, 12 Kinetische energie, 13 Versnellen, 14 Eenparige versnelling, 15 Tennisbal, 16 Pakhuis, 17 Veerenergie, 18 Vallende steen, 19 Boogschieten, 20 Glijden, 21 Kanonschot, 22 Vermogen, 23 Katrollen, 24 Vergelijking, 25 Elektriciteitscentrale, 26 Voertuig, 27 Zonnepaneel, 28 Gravitatie-energie, 29 Benzineverbruik, 30 Valmodel,

5 VWO


Cirkelbeweging & Gravitatie VWO 1 Slijptol, 2 Draaimolen, 3 Fietstocht, 4 Middelpuntzoekende kracht, 5 Eenheid, 6 Fmpz, 7 Bocht, 8 Zweefmolen, 9 Aardrotatie, 10 Gravitatiekracht, 11 Gravitatieconstante, 12 Verband, 13 Appel, 14 Valversnelling, 15 Kepler, 16 Jupitermaantjes, 17 Exoplaneet, 18 Geostationair, 19 Gravitatie-energie, 20 Ellips, 21 Ontsnappingssnelheid, 22 Maanmodel,

Trillingen & Golven VWO 1 Trillingen, 2 Frequentie, 3 Oscilloscoop, 4 Fase, 5 Harmonische trilling, 6 Eenheid, 7 Duikplank, 8 Scooter, 9 Veermassa, 10 Gelijk lopen, 11 Resonantie, 12 Snelheid, 13 Slingerenergie, 14 Trillingsmodel, 15 Golflengte, 16 Golf op zee, 17 Longitudinaal/tranversaal, 18 Superpositie, 19 Resulterende ampl., 20 Interferentie, 21 Staande golven, 22 Reageerbuis, 23 Klankkast, 24 Gitaar, 25 Saxofoon, 26 Modulatie, 27 FM, 28 Sampling, 29 Datatransfer, 30 CD,

Elektromagnetisme VWO 1 Balletjes, 2 Elektrische lading, 3 Plastic staaf, 4 Elektroscoop, 5 Wet van Coulomb, 6 Veldsterkte, 7 Radiaal veld, 8 Twee ladingen, 9 Millikan, 10 Veldmodel, 11 Stroomkring, 12 Spanningsveld, 13 Versnelspanning, 14 Elektronvolt, 15 Lineaire versneller, 16 Magneten, 17 Magneetveld, 18 Veldlijnen, 19 Rechterhand draad, 20 Rechterhand spoel, 21 Linkerhand, 22 Lorentzkracht, 23 Ampere, 24 Massaspectrometer, 25 Elektromotor, 26 Luidspreker, 27 Flux, 28 Wet van Lenz, 29 Fluxverandering, 30 Dynamo, 31 Draaiend spoeltje, 32 Vallende magneet,

Materie & Moleculen VWO 1 Drie fasen, 2 Van der Waalskracht, 3 Welke fase?, 4 Brownse Beweging, 5 Molecuultheorie, 6 Atomen en moleculen, 7 Plasma, 8 Massa, 9 Kristalrooster, 10 Temperatuur, 11 Treinrails, 12 Thermometer, 13 Druk, 14 Raam, 15 Flesje, 16 Duikboot, 17 Wet van Boyle, 18 Algemene gaswet, 19 Druk en temperatuur, 20 Plantenkas, 21 Kringproces, 22 Warmte en temperatuur, 23 Warmtetransport, 24 Koelkast, 25 Opwarmen, 26 Warmtecapaciteit, 27 Geiser, 28 Friteuse, 29 Hoefijzer, 30 Afkoelingsmodel,

Biofysica VWO 1 Hartslag, 2 mmHg, 3 Bloeddrukmeting, 4 Bloedstroom, 5 Bloedvat, 6 Vatenstelsel, 7 Gehoorgang, 8 Binnenoor, 9 Lichaamsoppervlak, 10 Waterijs, 11 Lichtmicroscoop, 12 Fluorescentie, 13 GFP, 14 Elektronenmicroscoop, 15 Zwemblaas, 16 Parasaurolophus,

Geofysica VWO 1 Aardmagnetisme, 2 Noorderlicht, 3 P-golf, 4 S-golf, 5 Seismograaf, 6 Epicentrum, 7 Tsunami, 8 Mount Everest, 9 Grace, 10 Aardmassa, 11 Massamiddelpunt, 12 Dichtheid, 13 Appelschil, 14 Lava, 15 Datering,

6 VWO


Sterren & Straling VWO 1 Elektromagnetisch spectrum, 2 Stralingssoort, 3 Lichtsnelheid, 4 Lichtjaar, 5 Continu of lijn?, 6 Zwarte straler, 7 Planckkrommen, 8 Kleurtemperatuur, 9 Gasspectrum, 10 Spectraallijnen, 11 Zonnespectrum, 12 Sterspectra, 13 Wet van Wien, 14 Spectraaltype, 15 Stefan-Boltzmann, 16 Lichtkracht, 17 Kwadratenwet, 18 Zonneconstante, 19 Afstandsbepaling, 20 Superreus, 21 Hertzsprung-Russel, 22 Sterevolutie, 23 Sterpopulatie, 24 Telescoop, 25 Hubble Space Telescope, 26 Dopplereffect, 27 Zonnerotatie, 28 Oerknal,

Quantum- & Atoomfysica VWO 1 Laserpointer, 2 Rutherford, 3 Bohr, 4 Energieniveaus, 5 Aangeslagen toestand, 6 Lijnenspectrum, 7 Waterstofspectrum, 8 Ionisatie-energie, 9 Buiging, 10 Dubbelspleet, 11 Foto-elektrisch effect, 12 Foto-elektronen, 13 Golf/Deeltjes-dualiteit, 14 Brogliegolven, 15 Dubbelspleet Elektronen, 16 Golf of deeltje, 17 Luchtdeeltjes, 18 Elektronendiffractie, 19 Deeltje in een doos, 20 Waterstofatoom, 21 Waarschijnlijkheid, 22 Schrödinger's kat, 23 Tunneleffect, 24 Ontsnappingskans, 25 Heisenberg, 26 Nulpuntsenergie, 27 Omschrijvingen, 28 Inktwisser,

Ioniserende Straling VWO 1 Samenstelling, 2 Massa en ladingsgetal, 3 Vervalvergelijking, 4 Ontstaan, 5 Vervalreeks, 6 Halveringstijd, 7 Logaritme, 8 Vervalmodel, 9 Grootste activiteit, 10 Activiteit, 11 Raaklijn, 12 Ionisatie, 13 Dracht, 14 Geiger-Müllerbuis, 15 Dosimeter, 16 Activiteitsmeting, 17 Röntgenbuis, 18 Doorgelaten straling, 19 Loodschort, 20 Aluminiumfolie, 21 Röntgenfoto, 22 Contrastmiddel, 23 CT-scan, 24 MRI, 25 Echoscopie, 26 PET, 27 Medische beelden, 28 Kernramp, 29 Verhoogd risico, 30 Stralingsdosis, 31 Radiotherapie, 32 Longen,

Kernen & Deeltjes VWO 1 Einstein, 2 Massaverschil, 3 K-vangst, 4 Vervalsoort, 5 Bindingsenergie, 6 Kunstmatige kernreactie, 7 Splijtingsreactie, 8 Kernenergie, 9 Splijtstof, 10 Kernfusie, 11 Standaardmodel, 12 Quarks, 13 Leptonen, 14 Zonneneutrino's, 15 Kosmische straling, 16 LHC,

Relativiteit VWO 1 Fizeau, 2 Michelson-Morley, 3 Ruimtetijd-diagram, 4 Lichtkegel, 5 Trein, 6 Straaljager, 7 Lengtecontractie, 8 Muon, 9 Ruimteas tekenen, 10 Tijddilatatie, 11 Gelijktijdigheid, 12 Snelheden optellen, 13 Relativistische massa, 14 Kinetische energie, 15 Zwaartekracht, 16 Zwart gat,

4 HAVO


Algemeen HAVO 1 Meter, 2 Kilogram, 3 SI-eenheden, 4 Paardenkrachten, 5 Basiseenheden, 6 Zelfde eenheid, 7 Kloppende formule, 8 Groter of kleiner, 9 Voorvoegsels, 10 Exponent, 11 Schatten, 12 Aflezen, 13 Weerstand, 14 Binas, 15 Significante cijfers, 16 Spanning, 17 Precisie, 18 Afronden, 19 Berekeningen, 20 Cilinder, 21 Sinaasappel, 22 Omschrijven, 23 Magneetveld, 24 Gravitatieformule, 25 Interpoleren, 26 Grafiek, 27 Onbekende vloeistof, 28 Verbanden, 29 Kinetische energie, 30 Lichtintensiteit,

Beweging HAVO 1 Stroboscoop, 2 Trajectcontrole, 3 Onweersbui, 4 Naar school, 5 Rondje aarde, 6 Inhaalmanoeuvre, 7 Lichtsnelheid, 8 Versnelling, 9 Afremmen, 10 Optrekkende auto, 11 Landingsbaan, 12 Lift, 13 Botsing, 14 Vallen, 15 Katapult, 16 Maansprong, 17 Sprint, 18 Vallende bal, 19 Trilling, 20 Jan-van-Gent,

Krachten HAVO 1 Kop-staartmethode, 2 Sleepboten, 3 Horizontaal verticaal, 4 Rechte hoek, 5 Ontbinden, 6 Componenten, 7 Grootte, 8 Tillen, 9 Pythagoras, 10 Zwaartekracht, 11 Veerkracht, 12 Straatlamp, 13 Katrollen, 14 Normaalkracht, 15 Helling, 16 Wrijvingskracht, 17 Tegenwind, 18 Schuifwrijving, 19 Krachtsoorten, 20 Speeltuin, 21 Hefboom, 22 Momentsleutel, 23 Arm bepalen, 24 Onderarm, 25 Opdrukken, 26 Wetten van Newton, 27 Krachtenevenwicht, 28 Versnelling, 29 Wegfietsen, 30 Valversnelling, 31 Parachutesprong, 32 Bergtrein, 33 Take-off,

Elektrische Schakelingen HAVO 1 Schakeling, 2 Lampjes, 3 Schema, 4 Stroom, 5 Spanningsbron, 6 Wet van Ohm, 7 Ohmse weerstand, 8 Gloeilampje, 9 Isolator, 10 Geleidbaarheid, 11 Waterzuiverheid, 12 Samenstellen, 13 Vervangingsweerstand, 14 Serieschakeling, 15 Doorbranden, 16 Spanningsdeler, 17 Bronspanning, 18 Parallelschakeling, 19 Drie weerstanden, 20 Puzzelen, 21 Draadweerstand, 22 Koperdraad, 23 Meetschakeling, 24 Schuifweerstand, 25 Bijzondere weerstanden, 26 Vermogen, 27 Opwarmen, 28 LED-lamp, 29 Capaciteit, 30 Zekering, 31 Beveiliging, 32 Transformator, 33 Hoogspanningsleiding, 34 Elektriciteitsopwekking, 35 Elektrische auto,

Energie & Arbeid HAVO 1 Beklimming, 2 Welke kracht, 3 Arbeid, 4 Vermoeidheid, 5 Eenheid, 6 Schuine kracht, 7 Hijskraan, 8 Slee, 9 Optrekkende trein, 10 Helling, 11 Definities, 12 Energiesoorten, 13 Kinetische energie, 14 Versnelling, 15 Eenparig versnellen, 16 Tennisbal, 17 Pakhuis, 18 Knikker, 19 Vallende steen, 20 Glijden, 21 Verticale worp, 22 Kanonschot, 23 Vermogen, 24 Katrollen, 25 Rendement, 26 Automotor, 27 Zonnepaneel, 28 Voertuig, 29 Stookwaarde, 30 Vergelijking, 31 Elektriciteitscentrale, 32 Benzineverbruik,

5 HAVO


Zonnestelsel & Heelal HAVO 1 Maanfasen, 2 Zonsverduistering, 3 Heliocentrisch, 4 Venus, 5 Ontbrekende woorden, 6 Cirkelbeweging, 7 Slijptol, 8 Draaimolen, 9 Middelpuntzoekende kracht, 10 Eenheid, 11 Fmpz, 12 Bocht, 13 Aardrotatie, 14 Gravitatiekracht, 15 Gravitatieconstante, 16 Hoogte, 17 Appel, 18 Valversnelling, 19 Afleiding, 20 Jupitermaantjes, 21 Exoplaneet, 22 Geostationair, 23 Telescopen, 24 Elektromagnetisch spectrum, 25 Stralingssoort, 26 Lichtsnelheid, 27 Wet van Wien, 28 Lichtjaar, 29 Reistijd, 30 Deneb, 31 Oerknal, 32 Andromedastelsel,

Trillingen & Golven HAVO 1 Trillingen, 2 Elektrocardiogram, 3 Frequentie, 4 Oscilloscoop, 5 Harmonische trilling, 6 Eenheid, 7 Duikplank, 8 Scooter, 9 Veermassa, 10 Strak koord, 11 Resonantie, 12 Snelheid, 13 Golflengte, 14 Golven op zee, 15 Longitudinaal transversaal, 16 Geluidsgolven, 17 Onweersafstand, 18 Meting geluidssnelheid, 19 Lichtgolven, 20 Lopend of staand, 21 Staande golven, 22 Snaartrillingen, 23 Reageerbuis, 24 Trompet, 25 Gitaar, 26 Saxofoon, 27 Modulatie, 28 FM,

Stoffen & Warmte HAVO 1 Drie fasen, 2 Faseovergangen, 3 Van der Waalskracht, 4 Welke fase?, 5 Brownse beweging, 6 Molecuultheorie, 7 Atomen & moleculen, 8 Plasma, 9 Massa, 10 Kristalrooster, 11 Temperatuur, 12 Warmte & temperatuur, 13 Warmtetransport, 14 Koelkast, 15 Geleiding in metalen, 16 Opwarmen, 17 Welke stof?, 18 Geiser, 19 Soortelijke warmte, 20 Friteuse, 21 Hoefijzer, 22 Mechanische spanning, 23 Spankracht, 24 Plastic, 25 Rek, 26 Uitzetting, 27 Spanning,rek-diagram, 28 Elasticiteitsmodulus, 29 Kabeltrein,

Ioniserende Straling HAVO 1 Atoommodellen, 2 Samenstelling, 3 Massa- en ladingsgetal, 4 Vervalvergelijking, 5 Ontstaan, 6 Vervalreeks, 7 Halveringstijd, 8 Kernen & halvering, 9 Grootste activiteit, 10 Raaklijn, 11 Activiteitsformule, 12 Ionisatie, 13 α-deeltje, 14 Fotonen, 15 Dracht, 16 Geiger-Müllerbuis, 17 Dosimeter, 18 Activiteitsmeting, 19 Röntgenbuis, 20 Doorgelaten straling, 21 Loodschort, 22 Aluminiumfolie, 23 Röntgenfoto, 24 Contrastmiddel, 25 CT-scan, 26 MRI, 27 Echoscopie, 28 Medische beelden, 29 Kernramp, 30 Verhoogd risico, 31 Stralingsdosis, 32 Radiotherapie, 33 Longen,

Technische Automatisering HAVO 1 Vingers, 2 Binair, 3 Aan/uitknop, 4 Waarheidstabel, 5 EN-poorten, 6 XOF-poort, 7 Temperatuursensor, 8 Comparator, 9 Systeembord, 10 Geheugencel, 11 Warmtelint, 12 AD-omzetter, 13 Pulsteller, 14 Stopwatch, 15 Lichtschakelaar, 16 Snelheidsmeting, 17 Meet-Stuur-Regel-,

Licht & Lenzen HAVO 1 Spiegelbeeld, 2 Spiegelwet, 3 Breking, 4 Prisma, 5 Totale reflectie, 6 Fiber, 7 Lens, 8 Constructietekening, 9 Lenswerking, 10 Beeldvorming, 11 Twee lichtstralen, 12 Virtueel beeld, 13 Lenswet, 14 Onscherp, 15 Vergroting, 16 Vergrootte bloem, 17 Fotocamera, 18 Kolibri,

Aarde & Klimaat HAVO 1 Druk, 2 Gasdruk, 3 Luchtkolom, 4 Dampkring, 5 Hoogtemeting, 6 Corioliseffect, 7 Buys Ballot, 8 Waterdamp, 9 Ozon, 10 Zonnestraling, 11 Albedo, 12 Broeikaseffect, 13 Stralingshoek, 14 Buienradar, 15 IJsberg,

Menselijk Lichaam HAVO 1 Hartslag, 2 mmHg, 3 Bloeddrukmeting, 4 Lichaamsoppervlak, 5 Waterijs, 6 Gehoorgang, 7 Binnenoor, 8 Geluidsintensiteit, 9 Gehoordrempel, 10 Decibel, 11 Hoornvlies, 12 Ooglens, 13 Bijziendheid, 14 Oudziendheid, 15 Kleurenblindheid,

terug naar boven