อัตราส่วนมวลต่อประจุ
อัตราส่วนมวลต่อประจุ | |
---|---|
สัญลักษณ์ทั่วไป | m Q |
หน่วยเอสไอ | kg/C |
ในหน่วยฐานเอสไอ | kg⋅A-1⋅s-1 |
อัตราส่วนมวลต่อประจุ ( m / Q ) คือ ปริมาณทางกายภาพ ที่เกี่ยวข้องกับ มวล (ปริมาณของสสาร) และ ประจุไฟฟ้า ของอนุภาคที่ระบุ โดยแสดงเป็น หน่วย กิโลกรัม ต่อ คูลอมบ์ (kg/C) มีการใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดใน พลศาสตร์ไฟฟ้า ของอนุภาคที่มีประจุ
สามารถพบได้ใน กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน หลอดรังสีแคโทด เครื่องเร่งอนุภาค ฟิสิกส์ นิวเคลียร์ สเปกโทรสโกปีอิเล็กตรอนแบบสว่าน จักรวาลวิทยา และ แมสสเปกโตรเมตรี [1] ความสำคัญของอัตราส่วนมวลต่อประจุตามหลักพลศาสตร์ไฟฟ้าแบบคลาสสิกก็คือ อนุภาคสองตัวที่มีอัตราส่วนมวลต่อประจุเท่ากันจะเคลื่อนที่ในเส้นทางเดียวกันในสุญญากาศ เมื่ออยู่ภายใต้สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กเดียวกัน
บางกรณีใช้อัตราส่วน ประจุต่อมวล ( Q / m ) แทน ซึ่งเป็น ค่าผกผันการคูณ ของอัตราส่วนมวลต่อประจุโดย CODATA แนะนำค่าอัตราส่วนประจุต่อมวล (กับค่าคลาดเคลื่อนในวงเล็บ) ของ อิเล็กตรอน คือ −1.75882001076(53)×1011 C⋅kg−1.
อัตราส่วนประจุต่อมวล
[แก้]อัตราส่วนประจุต่อมวล ( Q / m ) ของวัตถุคือ ประจุ ของวัตถุหารด้วยมวลของวัตถุเดียวกัน ตามชื่อของมัน โดยทั่วไปปริมาณนี้มันใช้กับวัตถุที่อาจถือว่าเป็นอนุภาคเท่านั้น สำหรับวัตถุขนาดใหญ่มักใช้ ผลรวมประจุทั้งหมด ความหนาแน่นประจุ มวลรวม ความหนาแน่นของมวล
จาก:จะได้ว่า
-
(1)
-
-
(2)
-
และเนื่องจาก จะได้ว่าหรือ
-
(2)
-
-
(2)
-
ซึ่งถ้านำสมการ ( 1 ) และ ( 2 ) มาจัดรูปจะได้
ความสำคัญ
[แก้]ในบางการทดลอง อัตราส่วนประจุต่อมวลเป็นปริมาณเดียวที่สามารถวัดได้โดยตรง โดยประจุของอนุภาคมักสามารถคาดคะเนได้จากทฤษฎี ดังนั้นอัตราส่วนประจุต่อมวลจึงสามารถนำมาใช้คำนวณมวลของอนุภาคได้
ดูเพิ่ม
[แก้]- ↑ IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version: (2006-) "mass-to-charge ratio, m/z in mass spectrometry".