Vraag 14

Voor haar onderzoek naar$\beta^{-}-deeltjes ontwierp Meitner de zogenaamde magnetische spectrometer. Zie figuur 5.

Het thorium-preparaat is geplaatst bij I in figuur 5. Vervolgens wordt er een vacuüm gecreëerd in de spectrometer. De$\beta^{-}-straling komt door een spleet (II in figuur 5) met hoge snelheid een halfronde ruimte in. Onder invloed van een sterk homogeen magnetisch veld voeren de$\beta-deeltjes een eenparige cirkelbeweging uit, waarna ze bij III op een fotogevoelige plaat terechtkomen. Op de plaats waar de$\beta^{-}-deeltjes het fotogevoelige materiaal treffen, vindt een verkleuring plaats. De verkleuring is een maat voor het aantal deeltjes dat op die locatie de plaat heeft getroffen.

Figuur 5 staat vereenvoudigd op de uitwerkbijlage.

Met haar magnetische spectrometer deed Meitner onderzoek aan de twee$\beta^{-}-stralers Th-A en Th-B. In figuur 6 is het meetresultaat van haar onderzoek, de fotogevoelige plaat, weergegeven. De linkerkant van de plaat bevond zich in de opstelling het dichtst bij de spleet (II in figuur 5).

Voor de straal van de cirkelbaan die een bètadeeltje aflegt in de spectrometer geldt:

r=\frac{p}{B q}\left(1\right)\left(1\right)

Hierin is:

•$rde straal van de cirkelbaan

•p$\quad pde impuls van het$\beta-deeltje

•$Bde sterkte van het magnetisch veld in de spectrometer

•$qde lading van het$\beta-deeltje