Lo spettrografo serve a calcolare il rapporto q/m. Esso è costituito da una prima parte in cui le particelle da studiare sono soggette ad un campo elettrico e uno magnetico posti in modo da essere antagonisti; in tal caso la forza elettrica è qE e quella magnetica qvB se le forze sono uguali le particelle non vengono deviate ed hanno tutte la stessa velocità \( v = \frac{E}{B} \). Tale fascio di particelle viene poi fatto passare attraverso un campo magnetico costante B’ perpendicolare alla velocità del fascio e questo devierà il fascio su una circonferenza di raggio dato da \( qvB’ = mv^2 / r \) ovvero \( r = \frac{mv}{qB} \) sostituendo v abbiamo che \( \frac{q}{m} = \frac{E}{rBB’} \). Tutti i termini a destra sono noti ed r è misurato raccogliendo il fascio su uno schermo sensibile.
Questo strumento ha permesso di trovare che elementi di uguale carica elettrica avevano masse diverse ovvero si sono trovati gli isotopi dei vari elementi, i quali potevano anche essere selezionati raccogliendo i vari fasci su circonferenze di raggio diverso.
Allo stesso modo se si conosce la carica di particolari ioni è possibile riconoscere la massa egli stessi e selezionarli con uno spettrografo di massa.
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