ดูต้นฉบับสำหรับ อัตราส่วนมวลต่อประจุ


[[ไฟล์:Cyclotron_motion.jpg|right|thumb|300x300px| ลำแสงอิเล็กตรอนเคลื่อนที่เป็นวงกลมใน [[หลอดเทลตรอน]] เนื่องจากมี [[สนามแม่เหล็ก]] และแสงสีม่วงที่ถูกปล่อยออกมาตามเส้นทางของอิเล็กตรอน เนื่องจากอิเล็กตรอนชนกับโมเลกุลของก๊าซในหลอด สามารถวัดอัตราส่วนมวลต่อประจุของอิเล็กตรอนได้ในอุปกรณ์นี้โดยการเปรียบเทียบรัศมีของวงกลมสีม่วง ความแรงของสนามแม่เหล็ก และแรงดันไฟฟ้าของปืนอิเล็กตรอน แต่ด้วยวิธีนี้มวลและประจุจะ ''ไม่สามารถ'' วัด ''แยกกัน''  ได้จะวัดเฉพาะอัตราส่วนเท่านั้น]]
{{กล่องข้อมูล ปริมาณทางฟิสิกส์|name=อัตราส่วนมวลต่อประจุ|symbols={{sfrac|''m|''Q''}}|baseunits=[[กิโลกรัม|kg]]⋅[[แอมแปร์|A]]{{sup|-1}}⋅[[วินาที|s]]{{sup|-1}}|unit=kg/[[คูลอมบ์|C]]}}
'''อัตราส่วนมวลต่อประจุ''' ( ''m'' / ''Q'' ) คือ ปริมาณทางกายภาพ [[อัตราส่วน|ที่เกี่ยวข้องกับ]] ''[[มวล]]'' (ปริมาณของสสาร) และ ''[[ประจุไฟฟ้า]]'' ของอนุภาคที่ระบุ โดยแสดงเป็น หน่วย [[กิโลกรัม]] ต่อ [[คูลอมบ์]] (kg/C) มีการใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดใน [[ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า|พลศาสตร์ไฟฟ้า]] ของอนุภาคที่มีประจุ

สามารถพบได้ใน [[กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน]] [[หลอดรังสีแคโทด]] [[เครื่องเร่งอนุภาค]] [[ฟิสิกส์นิวเคลียร์|ฟิสิกส์ นิวเคลียร์]] [[สเปกโทรสโกปีอิเล็กตรอนของสว่าน|สเปกโทรสโกปีอิเล็กตรอนแบบสว่าน]] [[จักรวาลวิทยา]] และ [[แมสสเปกโตรเมทรี|แมสสเปกโตรเมตรี]] <ref name="M03752">{{GoldBookRef|title=mass-to-charge ratio, m/z in mass spectrometry|file=M03752}}</ref> ความสำคัญของอัตราส่วนมวลต่อประจุตามหลักพลศาสตร์ไฟฟ้าแบบคลาสสิกก็คือ อนุภาคสองตัวที่มีอัตราส่วนมวลต่อประจุเท่ากันจะเคลื่อนที่ในเส้นทางเดียวกันในสุญญากาศ เมื่ออยู่ภายใต้สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กเดียวกัน

บางกรณีใช้อัตราส่วน '''ประจุต่อมวล''' ( ''Q'' / ''m'' ) แทน ซึ่งเป็น [[ตัวผกผันการคูณ|ค่าผกผันการคูณ]] ของอัตราส่วนมวลต่อประจุโดย [[โคดาต้า|CODATA]] แนะนำค่าอัตราส่วนประจุต่อมวล (กับค่าคลาดเคลื่อนในวงเล็บ) ของ [[อิเล็กตรอน]] คือ <span class="nowrap">−1.758<span style="margin-left:.25em;">82001076</span>(53)<span style="margin-left:0.25em;margin-right:0.15em;">×</span>10<sup>11</sup>&nbsp;C⋅kg<sup>−1</sup></span>.

== อัตราส่วนประจุต่อมวล ==
[[ไฟล์:Mass_spectrometer_large_print.svg|thumb|160x160px| '''สนามแม่เหล็ก B''' มีความสม่ำเสมอตลอด; สนามไฟฟ้า '''E''' มีอยู่เฉพาะที่กำหนดเท่านั้น]]
'''อัตราส่วนประจุต่อมวล''' ( ''Q'' / ''m'' ) ของวัตถุคือ [[ประจุไฟฟ้า|ประจุ]] ของวัตถุหารด้วยมวลของวัตถุเดียวกัน ตามชื่อของมัน โดยทั่วไปปริมาณนี้มันใช้กับวัตถุที่อาจถือว่าเป็นอนุภาคเท่านั้น สำหรับวัตถุขนาดใหญ่มักใช้ ผลรวมประจุทั้งหมด ความหนาแน่นประจุ มวลรวม ความหนาแน่นของมวล

จาก:<math display="block">qvB = mv\frac{v}{r}</math>จะได้ว่า{{NumBlk|2=<math display="block">\frac{q}{m}=\frac{v}{Br}</math>|3={{EquationRef|1}}}}{{NumBlk|2=<math display="block">\frac{q}{m}=\frac{v}{Br}</math>|3={{EquationRef|2}}}}


และเนื่องจาก <math>F_\text{electric} = F_\text{magnetic}</math> จะได้ว่า<math display="block">E q = B q v</math>หรือ{{NumBlk|2=<math display="block">v = \frac{E}{B}</math>|3={{EquationRef|2}}}}{{NumBlk|2=<math display="block">v = \frac{E}{B}</math>|3={{EquationRef|2}}}}
ซึ่งถ้านำสมการ ( 1 ) และ ( 2 ) มาจัดรูปจะได้<math display="block">\frac{q}{m}=\frac{E}{B^2r}</math>

=== ความสำคัญ ===
ในบางการทดลอง อัตราส่วนประจุต่อมวลเป็นปริมาณเดียวที่สามารถวัดได้โดยตรง โดยประจุของอนุภาคมักสามารถคาดคะเนได้จากทฤษฎี ดังนั้นอัตราส่วนประจุต่อมวลจึงสามารถนำมาใช้คำนวณมวลของอนุภาคได้


== ดูเพิ่ม ==

* [[อัตราส่วนไจโรแมกเนติก]]
* [[ทอมสัน (หน่วย)]]
{{รายการอ้างอิง}}

== แหล่งข้อมูลอื่น ==

* [https://web.archive.org/web/20060215103724/http://www.physicstoday.org/guide/metric.pdf Physic Today คำแนะนำเกี่ยวกับปริมาณและหน่วย]
[[หมวดหมู่:อัตราส่วน]]
[[หมวดหมู่:มาตรวิทยา]]
[[หมวดหมู่:ปริมาณทางกายภาพ]]