Um espectrômetro de massa seleciona íons que se movem a
; o campo magnético é de 0,22 tesla. Uma amostra de átomos de oxigênio triplamente ionizados é analisada. Qual é a distância entre as imagens produzidas pelos íons
na placa fotográfica? Use que uma unidade de massa atômica vale
.
Passo 1
O enunciado descreve um espectrômetro de massa em que íons de oxigênio tripla-positivos se movem com velocidade
num campo magnético de intensidade
. Cada íon sofre desvio circular de raio
e precisamos calcular a distância entre as imagens dos isótopos
e
, isto é, a diferença dos raios
. Para isso, vamos usar
com
e as massas
,
com
.
Passo 2
Das fórmulas de força centrípeta e força magnética concluímos
Logo, para os dois isótopos,
e a distância entre as imagens é
Como
, temos
Passo 3
Substituindo os valores numéricos:
Calculando o numerador e o denominador,
Assim
Resposta
A distância entre as imagens é aproximadamente
,cm.