Изучение треков заряженных частиц по готовым фотографиям
Цель:По фотографиям треков объяснить характер движения заряженных частиц.
Оборудование: фотография треков заряженных частиц (рис.1), полученных в камере в камере Вильсона , пузырьковой камере и фотоэмульсиях при ядерных реакциях.
Правила техники безопасности.Прочитайте правила и распишитесь в том, что обязуетесь их выполнять.
Во время проведения работы на столе не должно быть никаких посторонних предметов.
С правилами ознакомлен(а), обязуюсь выполнять. ___________________________
Подпись учащегося
Ход работы:
1. Повторите § 46, 58
Вопросы для самоконтроля:а) Что называют треком заряженной частицы? б) Какова причина возникновения треков в камере Вильсона, в пузырьковой камере, в фотоэмульсиях? в) Какова зависимость длины трека от энергии частицы? г) Как зависит толщина трека от заряда частицы и её скорости? д) Как изменится форма трека, если частицу поместить в магнитное поле? е) Как зависит радиус кривизны трека от массы, заряда и скорости частицы? ж) Как изменяется радиус кривизны трека по мере движения частицы в магнитном поле?
2. Рассмотрите представленные фотографии треков заряженных частиц.
На двух из четырёх фотографий (рис.1, 2, 3, 4) изображены треки частиц , движущихся в магнитном поле. Укажите, на каких именно. Ответ обоснуйте. ______________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
|
|
|
|
|
|
|
|
3. На рис. 4 представлена фотография треков α – частиц, двигавшихся в камере Вильсона. Рассмотрите фотографию и ответьте на вопросы. Ответы обоснуйте. а) В каком направлении (слева направо или наоборот) двигались α – частицы? ________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
б) Длина треков частиц примерно одинакова. О чём это говорит? _____________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
в) Как меняется толщина треков по мере движения частиц. Что из этого следует? ______________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4. На рис.2 представлена фотография треков α – частиц в пузырьковой камере. Чем можно объяснить искривление треков частиц на этой фотографии? _________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
5. На рис.1 представлена фотография треков электронов и α – частиц в пузырьковой камере, находящейся в магнитном поле. Определите по фотографии, обосновав ответы а) Трек какой частицы имеет форму спирали? ______________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
б) Почему трек имеет форму спирали? __________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
в) В каком направлении (по часовой стрелке или против движения часовой стрелки) двигался электрон? ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
г) Чем объяснить то, что треки α – частиц имеют форму кривых линий, а не спирали? __________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________д) В каком направлении (слева направо или наоборот) двигались α – частицы? ________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
6. На рис.3 представлена фотография деления ядер азота в фотоэмульсиях. Ответьте ан вопросы:
а) Чем можно объяснить то, что треки частиц на этой фотографии намного короче, чем на предыдущих? __________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________
б) В каком направлении (слева направо или наоборот) двигались ядра азота? ___________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:
1. Почему в магнитном поле треки заряженных частиц искривляются? _________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. Можно ли наблюдать в камере Вильсона или пузырьковой камере треки нейтронов? Обоснуйте ответ. _________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________
3. Как по длине трека оценить энергию заряженных частиц? _________________________________ _______________________________________________________________________________________
4. Как по толщине трека оценить заряд частицы и её скорость? _______________________________ _______________________________________________________________________________________
5. Как в магнитном поле будут двигаться электрон и α – частица? Чем будут отличаться их треки? ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________
* Дополнительное задание
На рисунках 2 и 3. показаны треки движения заряженных частиц в камере Вильсона, помещенной в магнитное поле с индукцией В.. Рассмотрите рисунки и выполните задания.
| |
| |
|
|
1. На рис. 2 изображены треки электрона и α – частицы. Пользуясь правилом левой руки, определите, где трек электрона и где α – частицы. Отметьте значками эти частицы на рисунке. Стрелкой укажите направления движения частиц. Почему частицы движутся в разных направлениях? Почему треки имеют разный радиус кривизны? Обоснуйте своё мнение.
_______________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. На рис.3 изображены треки двух положительно заряженных частиц разной массы. Пользуясь правилом левой руки, определите направление движения частиц. Обозначьте его на рисунке стрелками. У какой из частиц 1 или 2 больше масса? У какой из частиц 1 или 2 больше заряд? Обоснуйте ответы. __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Оценка «_______» Подпись учителя ___________________________
ФИО учащегося _________________________ Класс _________
Лабораторная работа № 6 _____________________
дата