Лабораторная работа №6 Изучение треков заряженных частиц по готовым фотографиям
Цель работы: объяснить характер движения заряженных частиц.
Задание 1. На двух из трех представленных вам фотографий (рис. 188, 189 и 190) изображены треки частиц, движущихся в магнитном поле. Укажите на каких. Ответ обоснуйте.
Задание 2. Рассмотрите фотографию треков α-частиц, двигавшихся в камере Вильсона (рис. 188), и ответьте на данные ниже вопросы.
а) В каком направлении двигались α-частицы?
б) Длина треков α-частиц примерно одинакова. О чем это говорит?
в) Как менялась толщина трека по мере движения частиц? Что из этого следует?
Задание 3. На рисунке 189 дана фотография треков α-частиц в камере Вильсона, находившейся в магнитном поле. Определите по этой фотографии:
а) Почему менялись радиус кривизны и толщина треков по мере движения α-частиц?
б) В какую сторону двигались частицы?
Задание 4. На рисунке 190 дана фотография трека электрона в пузырьковой камере, находившейся в магнитном поле. Определите по этой фотографии:
а) Почему трек имеет форму спирали?
б) В каком направлении двигался электрон?
в) Что могло послужить причиной того, что трек электрона на рисунке 190 гораздо длиннее треков α-частиц на рисунке 189?
Пример выполнения работы.
Задание 1. Треки частиц, движущихся в магнитном поле, изображены на рис. 157, 158 учебника, т.к. на этих фотографиях их траектории криволинейны.
Задание 2. а) α-частицы двигались слева направо, б) Одинаковая длина треков α-частиц говорит о том, что они имели одинаковую энергию. в) Толщина трека увеличивается за счет того, что уменьшалась скорость из-за столкновений с частицами среды.
Задание 3. а) Радиус кривизны менялся за счет того, что уменьшалась скорость из-за столкновений с молекулами воды, б) Частицы двигались справа налево из-за того, что толщина треков справа налево увеличивается.
Задание 4. а) Электрон постоянно терял свою скорость за счет соударений с частицами среды, и поэтому трек имеет форму спирали, б) Электрон двигался в направлении сгущения спирали по указанной выше причине, в) Трек на рис. 158 длиннее, потому что он в меньшей степени взаимодействует со средой.
Источник:
Решебник по физике за 9 класс (А.В.Перышкин, Е.М.Гутник, 2009 год),
задача №6
к главе «Лабораторные работы».
Лабораторная работа Изучение треков заряженных частиц по готовым фотографиям Цель работы: наблюдать треки и объяснять характер
Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь для публикации ответа на этот вопрос.
решение вопроса
Связанных вопросов не найдено
Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.
- Все категории
- экономические 43,679
- гуманитарные 33,657
- юридические 17,917
- школьный раздел 612,708
- разное 16,911
Популярное на сайте:
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
- Обратная связь
- Правила сайта
Лабораторная работа по теме «Изучение треков заряженных частиц (по фотографиям)»
Внимание! Все тесты в этом разделе разработаны пользователями сайта для собственного использования. Администрация сайта не проверяет возможные ошибки, которые могут встретиться в тестах.
Объяснить характер движения заряженных частиц по готовым фотографиям. При выполнении данной работы необходимо помнить, что: – длина трека тем больше, чем больше энергия частицы (и чем меньше плотность среды); – толщина трека тем больше заряд частицы и чем меньше её скорость; – при движении заряженной частицы в магнитном поле трек её получается искривленным, причем радиус кривизны трека тем больше, чем больше масса и скорость частицы и чем меньше её заряд и модуль индукции магнитного поля; – частица двигалась от конца трека с большим радиусом кривизны к концу с меньшим радиусом кривизны (радиус уменьшается так как из-за сопротивления среды уменьшается скорость частицы).
Система оценки: 5 балльная
Список вопросов теста
Вопрос 1
На двух из трех представленных фотографий изображены треки заряженных частиц, движущихся в магнитном поле. Укажите на каких.
Варианты ответов
Вопрос 2
Внимательно рассмотрите фотографию треков a-частиц, двигавшихся в камере Вильсона и ответьте на вопрос:В каком направлении двигались альфа-частицы?
Варианты ответов
- налево
- направо
Вопрос 3
Внимательно рассмотрите фотографию треков a-частиц, двигавшихся в камере Вильсона и ответьте на вопрос. Почему длина треков альфа-частиц примерно одинакова?
Варианты ответов
- потому что энергия одинакова
- потому что скорость одинакова
- потому что и скорость и энергия одинаковы
Вопрос 4
Внимательно рассмотрите фотографию треков a-частиц, двигавшихся в камере Вильсона и ответьте на вопрос. Как менялась толщина трека по мере движения частиц и что из этого следует?
Варианты ответов
- увеличивалась, энергия уменьшается
- уменьшалась, скорость уменьшается
- увеличивалась, скорость уменьшается
Вопрос 5
По представленной фотографии определите и объясните: в в какую сторону двигались частицы? и почему менялся радиус кривизны и толщина треков по мере движения a -частиц?
Варианты ответов
- справа-налево; скорость уменьшалась
- слева-направо; скорость уменьшалась
- справа-налево; скорость увеличивалась
Вопрос 6
Рассмотрим фотографию трека электрона в пузырьковой камере, находившейся в магнитном поле. Определите по этой фотографии: в каком направлении двигался электрон? Почему трек имеет форму спирали?
Варианты ответов
- от центра спирали; из-за действия магнитно поля
- к центру спирали; из-за действия магнитно поля
- от центра спирали; из-за взаимодействия с другими частицами
МЕТОДЫ НАБЛЮДЕНИЯ И РЕГИСТРАЦИИ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ
— служит для подсчета количества радиоактивных частиц (в основном электронов).
Это стеклянная трубка, заполненная газом (аргоном), с двумя электродами внутри (катод и анод).
При пролете частицы возникает ударная ионизация газа и возникает импульс электрического тока.
Достоинства:
— компактность
— эффективность
— быстродействие
— высокая точность (10ООО частиц/с).
Где используется:
— регистрация радиоактивных загрязнений на местности, в помещениях, одежды, продуктов и т.д.
— на объектах хранения радиоактивных материалов или с работающими ядерными реакторами
— при поиске залежей радиоактивной руды (U, Th)
Камера Вильсона
— служит для наблюдения и фотографирования следов от пролета частиц (треков).
Внутренний объем камеры заполнен парами спирта или воды в перенасыщенном состоянии:
при опускании поршня уменьшается давление внутри камеры и понижается температура, в результате адиабатного процесса образуется перенасыщенный пар.
По следу пролета частицы конденсируются капельки влаги и образуется трек – видимый след.
При помещении камеры в магнитное поле по треку можно определить энергию, скорость, массу и заряд частицы.
По длине и толщине трека, по его искривлению в магнитном поле определяют характеристики пролетевшей радиоактивной частицы.
Например, альфа-частица дает сплошной толстый трек,
протон — тонкий трек,
электрон — пунктирный трек.
Пузырьковая камера
— вариант камеры Вильсона
При резком понижении поршня жидкость, находящаяся под высоким давление, переходит в перегретое состояние. При быстром движении частицы по следу образуются пузырьки пара, т.е. жидкость закипает, виден трек.
Преимущества перед камерой Вильсона:
— большая плотность среды, следовательно короткие треки
— частицы застревают в камере и можно проводить дальнейшее наблюдение частиц
— большее быстродействие.
Метод толстослойных фотоэмульсий
— служит для регистрации частиц
— позволяет регистрировать редкие явления из-за большого время экспозиции.
Фотоэмульсия содержит большое количество микрокристаллов бромида серебра.
Влетающие частицы ионизируют поверхность фотоэмульсий. Кристаллики AgВr распадаются под действием заряженных частиц и при проявлении выявляется след от пролета частицы — трек.
По длине и толщине трека можно определить энергию и массу частиц.
Домашнее задание: написать краткий конспект
Лабораторная работа № 6
Дата:____________
Тема: «Изучение треков заряженных частиц по готовым фотографиям».
Цель: по фотографиям треков объяснить характер движения заряженных частиц.
Оборудование: фотография треков заряженных частиц, полученных в камере Вильсона, пузырьковой камере и фотоэмульсиях при ядерных реакциях.
Инструктаж по ТБ:
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.
1. Вопросы для самоконтроля:
1) Что называют треком заряженной частицы?
2) Какова причина возникновения треков в камере Вильсона, в пузырьковой камере, в фотоэмульсиях?
3) Какова зависимость длины трека от энергии частицы?
4) Как зависит толщина трека от заряда частицы и её скорости?
5) Как изменится форма трека, если частицу поместить в магнитное поле?
6) Как зависит радиус кривизны трека от массы, заряда и скорости частицы?
7) 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?