质谱仪是一种检测和分离同位素的仪器。如图所示，某种带电粒子从容器A下方的小孔S₁进入电压恒定的加速电场（粒子初速度可忽略不计）。这些加速后的粒子经过小孔S₂沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度大小为B的匀强磁场中，粒子运动半个周期后打在照相底片D上。对于同一种元素，若有几种同位素时，就会在底片上不同位置出现按质量大小分布的谱线，通过谱线就可以分析同位素的组成。不计粒子的重力及粒子间的相互作用。