세기가 일정하고 균일한 자장내에 속도가 동일한 양성자, α입자 및 전자… | [전자기사 필기] 22년 2회차 기출문제 상세 페이지

궤도 반경의 비는 양성자 : α입자 : 전자 = $1:2:\dfrac{1}{1840}$이다.
자장에 수직으로 입사한 하전 입자는 로렌츠 힘이 구심력이 되어 원운동한다.
$qvB=\dfrac{mv^2}{r}\;\Rightarrow\; r=\dfrac{mv}{qB}$
속도와 자장이 같으므로 반경은 m/q 에 비례한다.
양성자를 질량 m, 전하 e 로 두면 α입자(헬륨 원자핵, 양성자 2개·중성자 2개)는 질량 약 4m·전하 2e 라 $\dfrac{4m}{2e}=2\dfrac{m}{e}$, 전자는 질량 m/1840·전하 크기 e 라 $\dfrac{1}{1840}\dfrac{m}{e}$ 이다. α입자 질량을 실제값(양성자의 약 3.97배)으로 넣어도 비는 약 1.99 로 2 에 해당한다.
$1:4:\dfrac{1}{1840}$ 은 α입자 항이 계산값 2 와 다르다.
$\dfrac{1}{1840}:1:2$ 는 양성자 반경을 전자 몫인 1/1840 로 두어 계산한 비와 다르다.
$\dfrac{1}{1840}:4:1$ 도 양성자·α입자·전자 항이 모두 계산한 비와 다르다.