Problema 13.6.9
Un pacchetto di ioni Cs+ con carica singola viene accelerato, partendo da fermo, da un campo elettrico E=3.104V/m agente lungo un tratto s=0,33cm; successivamente gli ioni percorrono 1,0mm in un tempo t=8,7.10-9s in uno spazio vuoto dove non agiscono campi di forza.
a) Dedurre da questi dati il valore della massa atomica del Cs+.
b) Quanto tempo impiegherebbe un protone a percorrere il tratto di 1mm nello spazio vuoto?
c) E un deutone? Un deutone è composto da un protone ed un neutrone (md ≅ 3,2.10-27Kg).
d)In questo esperimento è possibile distinguere un deutone da una particella α? La carica di una particella α è 2e.
L’energia cinetica acquistata dalla particella è uguale al lavoro della forza elettrostatica agente su di essa.
a) (1/2)mv2=eEs da cui m=2eEs/v2
Calcoliamo la velocità con cui si muove di moto uniforme nello spazio vuoto dove non agiscono forze v=10-3/(8,7.10-9)=1,15.104m/s
m=2.1,6.10-19.3.104.3,3.10-3/(1,152.108)=2,4.10-25Kg (massa dello ione di CS+)
b) Avendo la stessa carica dello ione di cesio, un protone acquisterebbe la stessa energia cinetica nel tratto s del campo E:
(1/2)mpvp2=(1/2) mCsvCs2
vp=4,35.104m/s
tp=10-3/(4,35.104)=0,23.10-7s
c) 
vd=3,15.104m/s
td=10-3/(3,15.104)=0,32.10-7s
d) Ecin(α)=2Ecin(Cs) mα=2md vd=vα
L’energia cinetica acquistata dalla particella α
è il doppio di quella del deutone. poichè la particella α ha una massa doppia del deutone, nello spazio vuoto viaggiano alla stessa velocità.
Sarebbe possibile distinguerle se nello spazio vuoto ci fosse un campo magnetico perpendicolare alla loro velocità, perchè le loro traiettorie avrebbero raggi di curvatura diverse (Cap.13.5 Premessa).