‹ Specture de masse de Quelques Elements LegersChapitre 5 sur 10 · DER · texte numérisé non relu

DER

Le principe peut être exposé brièvement comme suit (fig. 1) :

Les rayons après avoir traversé l'ouverture pratiquée dans la surface de la cathode, passent entre deux fentes, f,, f, parallèles, le faisceau étroit qui en résulte est devié en O d'un angle ® par un champ électrique et forme un spectre électrique. Un diaphragme sélectionne un groupe de rayons qui sont ensuite déviés en M, d'un angle ® dans le sens

opposé, par un champ magnétique perpendiculaire au champ

| Cpoare électrique. Si les trajectoires de particules ayant le même == mais des vitesses différentes se coupent en un point F, ce

e / point sera un foyer pour les rayons ayant le — donné.

Dés équations (1) et (2) nous tirons directement :

0 — kv? (4) D = fo (5) donc :

P?— k"0 (6) v étant indépendant de k, k£' et k", on a :

24% do ei (D)

Si b et 9 sont petits, on voit par la figure 1 : OMd® — MFd(æ — 8) (8) et par l'équation (7) :

MF 20 (9) OM __ D—268 Quand — 20, MF estinfinie, et les rayons de différentes vitesses sont parallèles ; quand D — 40, MF — OM. Pour les valeurs de © peu différentes choisies par le dia-

phragme, le lieu des foyers correspondant aux particules

de a différents est la courbe :

MF(20 — D) — k (10)

Tant que © et d restent petits, cette courbe est approximativement une droite dont la direction est donnée par D — 20 et qui passe par le point MF — OM, æ — 40.

Par conséquent une plaque photographique placée suivant cette ligne sera sensiblement le lieu des foyers pour des

valeurs de assez étendues. Le premier spectrographe de masse fut ainsi construit; Aston constala que les points , (2 . 3 . .

d'impact des rayons de = variable se répartissaient sur la

plaque suivant une relation linéaire. Cette relation, reconnue comme étant de grande importance, fut ensuite démontrée

géométriquement par R.-H. Fowler, qui expliqua l'échelle linéaire des masses, le pouvoir dispersif, et la précision de l'instrument.

Fowler a démontré que les rayons de vitesses variées sortant du champ électrique uniforme divergent exactement d'un foyer virtuel S, centre du champ sur la ligne d'entrée.

Dans la figure 2, supposons en $S la source virtuelle des rayons dans le champ électrique, R le rayon de courbure dans le champ magnétique, F leur foyer, OB la perpendiculaire abaissée de O sur SF, B son pied. @ et leurs déviations dans les champs électrique et magnétique.

D’après la figure 3, on voit que :

BF Bo — cot(P — 20) (11) mais, pour toute valeur de d, tan — D — et l'énergie du

rayon étant supposée constante, R est proportionnelle à Vm et nous pouvons écrire :

Lee ee tan ——® — GE (12)

où m, est un paramètre par lequel ® donne l'échelle de masse sur la plaque.

En substituant cette valeur dans l’équation (11), et en simplifiant, on obtient :

BEN 2 V(mmo) tan 20 BOSS

? V{mmo) —(m — mo) tan 20

comprenant seulement la constante géométrique 0 et le paramètre m,. Cette relation permet le calcul de la position de toute image quand m, est connu. L’échelle qui en résulte sera

F/BO FE ) m/mMo

dm

linéaire si :

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