地球上的元素,比方说氦元素,是有同位素的,分别是氦2和氦3。所谓同位素,就是同一种元素(质子相同),但具有不同的质量(由于中子数不同导致)。质谱仪的作用,就是把同一种元素的各种同位素都区分开来(各同位素按质量大小排列,形成一个"谱")。其原理就是带电粒子垂直入射到磁场中,做圆周运动的圆周半径与质量有关(公式复杂就不写了),根据半径与质量的关系就可以区别各个同位素了。
质谱仪
①构造:质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。其结构有:带电粒子注
入器(粒子源);加速电场(U) ;速度选择器;偏转磁场(B) ;照相底片。
②同位素比荷和质量的测定
粒子通过加速电场,根据功能关系,有½mv²=qU,
粒子通过速度选择器,根据匀速运动条件,有v=E/B1,
若测出粒子在偏转磁场中的轨道直径为d,则又有d=2R=2mv/qB2=2mE/qB1B2,
所以,同位素的比荷和质量分别为q/m=2E/B1B2d,m=B1B2qd/2E。
③同位素种类和含量比的确定
由于不同比荷的同位素离子打在底片上的位置不同,所以根据底片上谱线的条数和强弱,就可确定同位素的种类和含量。
质谱仪又称质谱计。分离和检测不同同位素的仪器。即根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理,按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。
请参考:http://baike.baidu.com/view/127123.htm
高二课本有