老师：同学们好，我是北京四中物理教师陈伟，很高兴在这里为大家上课。今天我们来学习选择性必修二第一章第四节字谱仪与回旋加速器。首先我们来进一下知识回顾。微观带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的圆半径与周期与粒子运动的速度、磁场的磁感强度有什么关系？带电粒子在匀强磁场中运动就是洛伦兹力，充当圆周运动的向心力。我们由qab等于m二分之v方可求得轨道半径r等于q，b分子mv。再由周期公式p等于二帕r比v可求得周期t等于q，b分之2派m。由此就可以判断粒子的速度、磁场的磁感强度对带电粒子运动的影响了。
老师：在科学研究和工业生产中，常常需要将胰素带等量电荷的粒子分开，以便知道其中所含物质的成分。同学们，利用现在所学的知识，你能设计一个实验方案，对不同比核的代电粒子进行有效分离吗？首先，我们同学可能会想到，前面学习过电场中有这样一个情境，让带电粒子在电场中先加速再偏转。我们根据电场力做工，q乘以U0等于1/2m，v方可以求得带电粒子进入偏转场的速度。v等于根号下m分之2，q由0再进入偏转场，由类平抛可知，在水平方向上，粒子做匀速直线运动，s等于VT。在数值方向上带电粒子做匀加速直线运动y等于1/2at方，quBMD为带电粒子在偏转场中的加速度。
老师：带入前面的速度，我们可以得到带电粒子的运动轨迹方程，y等于4du零分之u乘以x方。通过分析发现，带电粒子的运动轨迹方程跟电荷质量和带电粒子的电量无关，显然这是分不开的。也就是说，当x等于版长l时，所有带电粒子都将从同一偏移位子离开偏转场。那我们同学自然会想到，基因加速后的粒子在偏转电场中不能分离磁场，也能让带电粒子偏转。可不可以用磁场偏转来分离加速后的带电粒子，催追磁场的左边界进入云腔磁场，洛伦兹力刚好充当圆周运动的向心力，做匀速圆周运动。
老师：由qvb等于mr分之v方得r等于q，b分之MV带入前边加速后的速度可以得粒子的轨道半径。r等于b分之一，根号下q分之2MU0。显然，根据r这个表达式，b幽灵一定是不同比和qBM的。带电粒子在磁场中将先验不同的半径作圆周运动，由此可以分离。显然，如果我们在磁场左边界适当处放置一张感光照片，大量的不同带电粒子打在照相底片的不同地方，感光，通过测量感光点与入射点的距离即可求出圆轴运动的轨道半径r，进而可以算出粒子的比和q、b、m，或者求出粒子的质量。
老师：这种仪器叫做字谱仪。在19世纪末，英国物理学家汤姆孙的学生阿斯顿就是按照这样的想法设计了字谱仪。他用字谱仪发现了奶20和奶22，证实了化学中铜位素的存在。现在经过多次改进，字谱仪已经成为一种十分精密的仪器，是粒子物理和同位数分析的重要工具。例如，让某种中性气体分子在电离式a内被电离成离子。大量的电荷量相同，质量不同的同位素经同一电场u加速后，经S3孔进入匀强磁场，由于其圆周运动的轨道半径不同，会打在照相底偏d的
