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1.质谱仪质谱仪是用物理方法分析同位素的仪器。英国实验化学家和物理学家阿斯顿在1919年制造的，当年用它发现了氯和汞的同位素。以后几年内又发现了许多种同位素，特别是一些非放射性的同位素。质谱仪的示意图速度选择器使具有速度v=E/B的粒子通过。正离子由G射入磁场后，在磁场力的作用下以半径为R做匀速圆周运动。若离子的质量为m，则有RvmB2qv，所以m=vBRq.由于离子的速度和B是已知得，且假定每个离子的电荷都是相等的。从上式可以看出，离子的质量和它的轨道半径成正比。如果这些离子中具有不同质量的同位素，它们的轨道半径就会不一样，将分别射到照相机底片的不同位置，形成若干线状谱的细条纹，每一条纹相当于一定质量的离子。从条纹的位置可以推算出轨道的半径R，从而算出它们的相应质量，所以，这种仪器叫做质谱仪。利用质谱仪既可发现新同位素及其所占百分比，也能从分离同位素中提供某一特需的同位素产品，其最大优点，在于不需要其他物质参与，简捷可靠。2.回旋加速器在研究原子核的结构时，需要几百万、几千万甚至几千亿电子伏能量的带电粒子来轰击它们，使它们产生核反应。要使带电颗粒子获得这样高的能量，一种可能的途径是在电场和磁场的共同作用下，使粒子经过多次加速来达到此目的。第一台回旋加速器是美国物理学家劳伦斯于1932年研制成功的，可将质子加速到1Mev的能量。为此，1939年劳伦斯获得诺比尔物理学奖。下面简述回旋加速器的工作原理。如果有一带正电荷q从板缝中的粒子源o中射出，那么，带电粒子在电场的作用下，被加速进入半盒D1，设这时粒子的速度已达到V1，犹豫盒内无电场，且磁场的方向垂直于粒子的运动方向，所以，离子在D1内做匀速圆周运动。经过时间t后，恰好到达狭缝，这时交变电压也将改变符号，即两缝间的电场正好改变方向，所以粒子又会被加速进入D2,使粒子的速度由v1增加到v2，在内的轨道半径也相应的增大，可知离子的回旋频率为f=qB/2mm为粒子的质量。当粒子到达半圆盒的边缘时，粒子的轨道半径即为盒的半径R。此时粒子的速率，粒子的动能为高能粒子在科学技术中有着广泛的应用，如核工业、医学、农业、考古学等。3、霍尔效应在导体上外加与电流方向垂直的磁场，会使得导体中的电子与电洞受到不同方向的洛伦兹力而往不同方向上聚集，在聚集起来的电子与电洞之间会产生电场，此一电场将会使后来的电子电洞受到电力作用而平衡掉磁场造成的洛伦兹力，使得后来的电子电洞能顺利通过不会偏移，此称为霍尔效应。而产生的内建电压称为霍尔电压。方便起见，假设导体为一个长方体，长度分别为a,b,d，磁场垂直ab平面。电流经过ad，电流I=nqv(ad)，n为电荷密度。设霍尔电压为VH，导体沿霍尔电压方向的电场为VH/a。设磁场强度为B。洛伦兹力f=qE+qvB/c(Gauss单位制)电荷在横向受力为零时不在发生横向偏转，结果电流在磁场作用下在器件的两个侧面出现了稳定的异号电荷堆积从而形成横向霍尔电场E=-vB/c由实验可测出E=UH/W定义霍尔电阻为RH=UH/I=EW/jW=E/jj=qnvRH=-vB/c/(qnv)=-B/(qnc)UH=RHI=-BI/(qnc)