20వ శతాబ్దం ప్రారంభంలో. పరమాణు భౌతిక శాస్త్రం యొక్క దృగ్విషయాన్ని అధ్యయనం చేసే పద్ధతులు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి మరియు అణువుల నిర్మాణం యొక్క ప్రాథమిక ప్రశ్నలను స్పష్టం చేయడం మాత్రమే కాకుండా, రసాయన మూలకాల యొక్క పరివర్తనలను గమనించడం కూడా సాధ్యమయ్యే సాధనాలు సృష్టించబడ్డాయి.

అటువంటి పరికరాలను రూపొందించడంలో ఇబ్బంది ఏమిటంటే, ప్రయోగాలలో ఉపయోగించిన చార్జ్డ్ కణాలు కొన్ని మూలకాల యొక్క అయనీకరణం చేయబడిన అణువులు లేదా, ఉదాహరణకు, ఎలక్ట్రాన్లు, మరియు పరికరం దానిని కొట్టే ఒక కణాన్ని మాత్రమే నమోదు చేయాలి లేదా దాని కదలిక పథం కనిపించేలా చేయాలి.

కణాలను గుర్తించడానికి మొదటి మరియు సరళమైన పరికరాలలో ఒకటిగా, ఒక ప్రకాశించే కూర్పుతో పూత పూసిన స్క్రీన్ ఉపయోగించబడింది. ఆ సమయంలో స్క్రీన్‌పై తగినంత అధిక శక్తి కలిగిన కణం తాకినప్పుడు, ఒక ఫ్లాష్ ఏర్పడుతుంది - స్కింటిలేషన్ (లాటిన్ నుండి “సింటిలేషన్” - మెరుపు, ఫ్లాష్).

కణాలను గుర్తించే మొదటి ప్రాథమిక పరికరాన్ని 1908లో జి. గీగర్ కనుగొన్నారు. ఈ పరికరాన్ని W. ముల్లర్ మెరుగుపరిచిన తర్వాత, అతను దానిలో పడే కణాల సంఖ్యను లెక్కించగలడు.గీగర్-ముల్లర్ కౌంటర్ యొక్క ఆపరేషన్ గ్యాస్ అయనీకరణం చేయబడిన గ్యాస్ అణువుల ద్వారా ఎగురుతున్న చార్జ్డ్ కణాలు వాటి మార్గంలో ఎదురవుతాయి: ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన కణం, ఎలక్ట్రాన్‌లను తిప్పికొట్టడం, వాటిని అణువుల నుండి పడవేస్తుంది మరియు ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన కణం ఎలక్ట్రాన్‌లను ఆకర్షిస్తుంది. మరియు వాటిని అణువుల నుండి బయటకు లాగుతుంది.

మీటర్ ఒక బోలు మెటల్ సిలిండర్ను కలిగి ఉంటుంది, సుమారు 3 సెం.మీ వ్యాసం (Fig. 37.1), సన్నని గాజు లేదా అల్యూమినియంతో చేసిన విండోతో ఉంటుంది. గోడల నుండి వేరుచేయబడిన ఒక మెటల్ థ్రెడ్ సిలిండర్ ఉపరితలం వెంట నడుస్తుంది. సిలిండర్ (ఛాంబర్) అరుదైన వాయువుతో నిండి ఉంటుంది, ఉదాహరణకు ఆర్గాన్. సిలిండర్ గోడలు మరియు ఫిలమెంట్ మధ్య సుమారు 1500 V వోల్టేజ్ సృష్టించబడుతుంది, ఇది స్వతంత్ర ఉత్సర్గ ఏర్పడటానికి సరిపోదు. థ్రెడ్ పెద్ద ప్రతిఘటన ద్వారా గ్రౌన్దేడ్ చేయబడిందిఆర్.అధిక-శక్తి కణం గదిలోకి ప్రవేశించినప్పుడు, ఈ కణం యొక్క మార్గంలో గ్యాస్ అణువులు అయనీకరణం చేయబడతాయి మరియు గోడలు మరియు ఫిలమెంట్ మధ్య ఉత్సర్గ ఏర్పడుతుంది. డిచ్ఛార్జ్ కరెంట్ నిరోధకత R అంతటా పెద్ద వోల్టేజ్ డ్రాప్‌ను సృష్టిస్తుంది మరియు ఫిలమెంట్ మరియు గోడల మధ్య వోల్టేజ్ బాగా తగ్గుతుంది. అందువలన, ఉత్సర్గ త్వరగా ఆగిపోతుంది. ప్రస్తుత స్టాప్ల తర్వాత, అన్ని వోల్టేజ్ మళ్లీ ఛాంబర్ మరియు థ్రెడ్ యొక్క గోడల మధ్య కేంద్రీకృతమై ఉంటుంది మరియు కౌంటర్ కొత్త కణాన్ని నమోదు చేయడానికి సిద్ధంగా ఉంది. ప్రతిఘటనతో వోల్టేజ్ యాంప్లిఫికేషన్ లాంప్ యొక్క ఇన్‌పుట్‌కు R సరఫరా చేయబడుతుంది, యానోడ్ సర్క్యూట్‌లో లెక్కింపు విధానం స్విచ్ ఆన్ చేయబడింది.

వాయు పరమాణువులను అయనీకరణం చేయడానికి అధిక-శక్తి కణాల సామర్థ్యాన్ని ఆధునిక భౌతికశాస్త్రం యొక్క అత్యంత అద్భుతమైన సాధనాలలో ఒకటి - క్లౌడ్ చాంబర్‌లో కూడా ఉపయోగించబడుతుంది. 1911 లో, ఆంగ్ల శాస్త్రవేత్త చార్లెస్ విల్సన్ చార్జ్డ్ కణాల పథాలను చూడటానికి మరియు ఫోటో తీయడానికి సాధ్యమయ్యే పరికరాన్ని నిర్మించాడు.

విల్సన్ చాంబర్ (Fig. 37.2) ఒక పిస్టన్తో ఒక సిలిండర్ను కలిగి ఉంటుంది; సిలిండర్ పై భాగం పారదర్శక పదార్థంతో తయారు చేయబడింది. చిన్న మొత్తంలో నీరు లేదా ఆల్కహాల్ గదిలోకి ప్రవేశపెడతారు మరియు దాని లోపల ఆవిరి మరియు గాలి మిశ్రమం ఏర్పడుతుంది. పిస్టన్ త్వరగా తగ్గించబడినప్పుడు, మిశ్రమం అడియాబాటిక్‌గా విస్తరిస్తుంది మరియు చల్లబరుస్తుంది, కాబట్టి గదిలోని గాలి ఆవిరితో అతిసంతృప్తమవుతుంది.

గాలి దుమ్ము కణాల నుండి క్లియర్ చేయబడితే, సంక్షేపణ కేంద్రాలు లేకపోవడం వల్ల అదనపు ఆవిరిని ద్రవంగా మార్చడం కష్టం. అయినప్పటికీ, అయాన్లు సంగ్రహణ కేంద్రాలుగా కూడా పనిచేస్తాయి. అందువల్ల, ఈ సమయంలో చార్జ్ చేయబడిన కణం గది గుండా ఎగిరి, దాని మార్గంలో గాలి అణువులను అయనీకరణం చేస్తే, అప్పుడు అయాన్ల గొలుసుపై ఆవిరి సంగ్రహణ సంభవిస్తుంది మరియు ఛాంబర్ లోపల కణం యొక్క పథం పొగమంచుతో గుర్తించబడుతుంది, అంటే, అది గోచరిస్తుంది.గాలి యొక్క ఉష్ణ కదలిక పొగమంచు యొక్క దారాలను త్వరగా అస్పష్టం చేస్తుంది మరియు కణాల పథాలు కేవలం 0.1 సెకన్ల వరకు మాత్రమే స్పష్టంగా కనిపిస్తాయి, అయితే ఇది ఫోటోగ్రఫీకి సరిపోతుంది.

ఛాయాచిత్రంలో పథం యొక్క రూపాన్ని తరచుగా కణం యొక్క స్వభావాన్ని మరియు దాని శక్తి యొక్క పరిమాణాన్ని నిర్ధారించడానికి అనుమతిస్తుంది. అందువలన, ఆల్ఫా కణాలు సాపేక్షంగా మందపాటి నిరంతర కాలిబాటను వదిలివేస్తాయి, ప్రోటాన్లు సన్నని కాలిబాటను వదిలివేస్తాయి మరియు ఎలక్ట్రాన్లు చుక్కల కాలిబాటను వదిలివేస్తాయి. క్లౌడ్ ఛాంబర్‌లోని ఆల్ఫా కణాల ఛాయాచిత్రాలలో ఒకటి అంజీర్‌లో చూపబడింది. 37.3

చర్య కోసం గదిని సిద్ధం చేయడానికి మరియు మిగిలిన అయాన్ల నుండి క్లియర్ చేయడానికి, దాని లోపల ఒక విద్యుత్ క్షేత్రం సృష్టించబడుతుంది, అయాన్లను ఎలక్ట్రోడ్లకు ఆకర్షిస్తుంది, అక్కడ అవి తటస్థీకరించబడతాయి.

పైన చెప్పినట్లుగా, క్లౌడ్ చాంబర్‌లో, కణాల జాడలను పొందేందుకు, సూపర్‌సాచురేటెడ్ ఆవిరి యొక్క సంక్షేపణం ఉపయోగించబడుతుంది, అనగా, దానిని ద్రవంగా మారుస్తుంది. అదే ప్రయోజనం కోసం, వ్యతిరేక దృగ్విషయాన్ని ఉపయోగించవచ్చు, అనగా, ద్రవాన్ని ఆవిరిగా మార్చడం. ఒక ద్రవాన్ని పిస్టన్‌తో మూసివేసిన పాత్రలో ఉంచి, పెరిగిన ఒత్తిడిని సృష్టించడానికి పిస్టన్‌ను ఉపయోగిస్తే, ఆపై ద్రవంలో ఒత్తిడిని తగ్గించడానికి పిస్టన్‌ను పదునుగా కదిలించడం ద్వారా, తగిన ఉష్ణోగ్రత వద్ద ద్రవం సూపర్‌హీట్ స్థితిలో ఉండవచ్చు. చార్జ్ చేయబడిన కణం అటువంటి ద్రవం ద్వారా ఎగిరితే, ద్రవంలో ఏర్పడిన అయాన్లు బాష్పీభవన కేంద్రాలుగా పనిచేస్తాయి కాబట్టి, దాని పథం వెంట ద్రవం ఉడకబెట్టబడుతుంది. ఈ సందర్భంలో, కణం యొక్క పథం ఆవిరి బుడగలు యొక్క గొలుసు ద్వారా గుర్తించబడుతుంది, అనగా, అది కనిపించేలా చేయబడుతుంది. బబుల్ చాంబర్ యొక్క చర్య ఈ సూత్రంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

అధిక-శక్తి కణాల జాడలను అధ్యయనం చేస్తున్నప్పుడు, విల్సన్ చాంబర్ కంటే బబుల్ చాంబర్ మరింత సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే ద్రవంలో కదులుతున్నప్పుడు, ఒక కణం వాయువు కంటే ఎక్కువ శక్తిని కోల్పోతుంది. అనేక సందర్భాల్లో, ఇది కణం యొక్క కదలిక దిశను మరియు దాని శక్తిని మరింత ఖచ్చితంగా గుర్తించడం సాధ్యం చేస్తుంది. ప్రస్తుతం, సుమారు 2 మీటర్ల వ్యాసం కలిగిన బబుల్ గదులు ఉన్నాయి, అవి ద్రవ హైడ్రోజన్తో నిండి ఉన్నాయి. ద్రవ హైడ్రోజన్‌లోని కణ జాడలు చాలా స్పష్టంగా ఉన్నాయి.

మందపాటి-పొర ఫోటోగ్రాఫిక్ ప్లేట్ల పద్ధతి కణాలను నమోదు చేయడానికి మరియు వాటి జాడలను పొందేందుకు కూడా ఉపయోగించబడుతుంది. ఫోటోగ్రాఫిక్ ఎమల్షన్ ద్వారా ఎగురుతున్న కణాలు సిల్వర్ బ్రోమైడ్ గింజలపై పనిచేస్తాయనే వాస్తవం ఆధారంగా ఇది రూపొందించబడింది, కాబట్టి ఫోటోగ్రాఫిక్ ప్లేట్‌ను అభివృద్ధి చేసిన తర్వాత కణాల ద్వారా మిగిలిపోయిన జాడ కనిపిస్తుంది (Fig. 37.4) మరియు సూక్ష్మదర్శినిని ఉపయోగించి పరిశీలించవచ్చు. కాలిబాట తగినంత పొడవుగా ఉందని నిర్ధారించడానికి, ఫోటోగ్రాఫిక్ ఎమల్షన్ యొక్క మందపాటి పొరలు ఉపయోగించబడతాయి.

ప్రాథమిక కణాల మూలాలు

ప్రాథమిక కణాలను అధ్యయనం చేయడానికి, వాటి మూలాలు అవసరం. యాక్సిలరేటర్ల సృష్టికి ముందు, సహజ రేడియోధార్మిక మూలకాలు మరియు కాస్మిక్ కిరణాలు అటువంటి మూలాలుగా ఉపయోగించబడ్డాయి. కాస్మిక్ కిరణాలు నేడు కృత్రిమంగా పొందలేని వాటితో సహా చాలా భిన్నమైన శక్తుల ప్రాథమిక కణాలను కలిగి ఉంటాయి. అధిక శక్తి కణాల మూలంగా కాస్మిక్ కిరణాల యొక్క ప్రతికూలత ఏమిటంటే అటువంటి కణాలు చాలా తక్కువ. పరికరం యొక్క వీక్షణ రంగంలో అధిక-శక్తి కణం కనిపించడం యాదృచ్ఛికంగా ఉంటుంది.

పార్టికల్ యాక్సిలరేటర్లు సమానమైన అధిక శక్తిని కలిగి ఉండే ప్రాథమిక కణాల ప్రవాహాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. వివిధ రకాలైన యాక్సిలరేటర్లు ఉన్నాయి: బీటాట్రాన్, సైక్లోట్రాన్, లీనియర్ యాక్సిలరేటర్.

జెనీవాకు సమీపంలో ఉన్న యూరోపియన్ ఆర్గనైజేషన్ ఫర్ న్యూక్లియర్ రీసెర్చ్ (CERN*) ఇప్పటి వరకు అతిపెద్ద పార్టికల్ యాక్సిలరేటర్‌ను కలిగి ఉంది, ఇది 100 మీటర్ల లోతులో భూగర్భంలో వృత్తాకార సొరంగంలో నిర్మించబడింది. (రింగ్ సుమారు 8.6 కి.మీ వ్యాసంతో ఉంటుంది). సూపర్ కొలైడర్‌ను 2007లో ప్రయోగించాలని నిర్ణయించారు. దాదాపు 4,000 టన్నుల మెటల్ సంపూర్ణ సున్నా కంటే కేవలం 2°కి చల్లబడుతుంది. ఫలితంగా, 1.8 మిలియన్ ఆంపియర్‌ల కరెంట్ సూపర్ కండక్టింగ్ కేబుల్స్ ద్వారా దాదాపు నష్టాలు లేకుండా ప్రవహిస్తుంది.

పార్టికల్ యాక్సిలరేటర్లు అటువంటి గొప్ప నిర్మాణాలు, వాటిని 20వ శతాబ్దపు పిరమిడ్‌లు అంటారు.

* CERN అనే సంక్షిప్త పదం ఫ్రెంచ్ నుండి వచ్చింది. కన్సీల్ యూరోపీన్ పోర్ లా రీచెర్చే న్యూక్లెయిర్ (యూరోపియన్ కౌన్సిల్ ఫర్ న్యూక్లియర్ రీసెర్చ్). రష్యన్ భాషలో CERN అనే సంక్షిప్త పదాన్ని సాధారణంగా ఉపయోగిస్తారు.

ప్రాథమిక కణాలను రికార్డ్ చేయడానికి పద్ధతులు

1. స్కింటిలేషన్ కౌంటర్లు

ప్రారంభంలో, ప్రాథమిక కణాలను నమోదు చేయడానికి ప్రకాశించే తెరలు ఉపయోగించబడ్డాయి - ప్రత్యేక పదార్ధంతో పూత పూసిన తెరలు, ఒక ఫాస్ఫర్, వారు గ్రహించే శక్తిని కాంతి రేడియేషన్ (ప్రకాశం) గా మార్చగల సామర్థ్యం కలిగి ఉంటాయి. ఒక ఎలిమెంటరీ పార్టికల్ అటువంటి స్క్రీన్‌ను తాకినప్పుడు, అది బలహీనమైన ఫ్లాష్‌ను ఇస్తుంది, కాబట్టి అది పూర్తిగా చీకటిలో మాత్రమే గమనించబడుతుంది. పూర్తి చీకటిలో కూర్చుని, గమనించిన ఫ్లాష్‌ల సంఖ్యను గంటల తరబడి లెక్కించడానికి తగినంత ఓపిక మరియు శ్రద్ధ అవసరం.

ఆధునిక సింటిలేషన్ కౌంటర్‌లో, ఫ్లాష్‌లు స్వయంచాలకంగా లెక్కించబడతాయి. కౌంటర్‌లో సింటిలేటర్, ఫోటోమల్టిప్లైయర్ మరియు పప్పుల విస్తరణ మరియు లెక్కింపు కోసం ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు ఉంటాయి.

సింటిలేటర్ కణాల శక్తిని కనిపించే కాంతి క్వాంటాగా మారుస్తుంది.

లైట్ క్వాంటా ఫోటోమల్టిప్లియర్ ట్యూబ్‌లోకి ప్రవేశిస్తుంది, ఇది వాటిని ప్రస్తుత పప్పులుగా మారుస్తుంది.

పప్పులు ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్ ద్వారా విస్తరించబడతాయి మరియు స్వయంచాలకంగా లెక్కించబడతాయి.

2. రసాయన పద్ధతులు

రసాయన పద్ధతులు అణు వికిరణం కొన్ని రసాయన ప్రతిచర్యలకు ఉత్ప్రేరకం అనే వాస్తవంపై ఆధారపడి ఉంటాయి, అనగా, ఇది వాటి సంభవించే అవకాశాన్ని వేగవంతం చేస్తుంది లేదా సృష్టిస్తుంది.

3. క్యాలరీమెట్రిక్ పద్ధతులు

కెలోరీమెట్రిక్ పద్ధతులలో, ఒక పదార్ధం ద్వారా రేడియేషన్ శోషించబడినప్పుడు విడుదలయ్యే వేడి మొత్తం నమోదు చేయబడుతుంది. ఒక గ్రాము రేడియం, ఉదాహరణకు, గంటకు సుమారు 585 జూల్స్‌ను విడుదల చేస్తుంది. వేడి.

4. చెరెన్కోవ్ ప్రభావం యొక్క అప్లికేషన్ ఆధారంగా పద్ధతులు

ప్రకృతిలో ఏదీ కాంతి కంటే వేగంగా ప్రయాణించదు. కానీ మనం అలా చెప్పినప్పుడు, శూన్యంలో కాంతి కదలిక అని అర్థం. పదార్థంలో, కాంతి ఎక్కడ వేగంతో ప్రయాణిస్తుంది తోశూన్యంలో కాంతి వేగం, మరియు n- పదార్ధం యొక్క వక్రీభవన సూచిక. పర్యవసానంగా, కాంతి శూన్యంలో కంటే పదార్థంలో నెమ్మదిగా కదులుతుంది. ఒక ప్రాథమిక కణం, ఒక పదార్ధంలో కదులుతుంది, శూన్యంలో కాంతి వేగాన్ని మించకుండా, ఈ పదార్ధంలోని కాంతి వేగాన్ని అధిగమించగలదు. ఈ సందర్భంలో, రేడియేషన్ కనిపిస్తుంది, ఇది అతని కాలంలో చెరెన్కోవ్చే కనుగొనబడింది. చెరెన్కోవ్ రేడియేషన్ స్కింటిలేషన్ పద్ధతిలో అదే విధంగా ఫోటోమల్టిప్లైయర్స్ ద్వారా కనుగొనబడుతుంది. పద్ధతి మీరు వేగంగా మాత్రమే నమోదు అనుమతిస్తుంది, అంటే, అధిక శక్తి, ప్రాథమిక కణాలు.

కింది పద్ధతులు ప్రాథమిక కణాన్ని నమోదు చేయడానికి మాత్రమే మిమ్మల్ని అనుమతిస్తాయి, కానీ దాని ట్రేస్‌ను కూడా చూడండి.

5. విల్సన్ చాంబర్

1912లో చార్లెస్ విల్సన్ కనిపెట్టిన దానికి 1927లో నోబెల్ బహుమతిని అందుకున్నాడు. క్లౌడ్ చాంబర్ అనేది చాలా క్లిష్టమైన ఇంజనీరింగ్ నిర్మాణం. మేము సరళీకృత రేఖాచిత్రాన్ని మాత్రమే అందిస్తున్నాము.

క్లౌడ్ చాంబర్ యొక్క పని పరిమాణం వాయువుతో నిండి ఉంటుంది మరియు నీరు లేదా ఆల్కహాల్ ఆవిరిని కలిగి ఉంటుంది. పిస్టన్ త్వరితంగా క్రిందికి కదులుతున్నప్పుడు, వాయువు తీవ్రంగా చల్లబడుతుంది మరియు ఆవిరి అతిసంతృప్తమవుతుంది. ఒక కణం ఈ స్థలం గుండా ఎగురుతున్నప్పుడు, దాని మార్గంలో అయాన్లను సృష్టిస్తుంది, అప్పుడు ఘనీకృత ఆవిరి యొక్క బిందువులు ఈ అయాన్లపై ఏర్పడతాయి. కణ పథం (ట్రాక్) యొక్క ట్రేస్ ఛాంబర్‌లో పొగమంచు బిందువుల ఇరుకైన స్ట్రిప్ రూపంలో కనిపిస్తుంది. బలమైన సైడ్ లైటింగ్‌లో, ట్రాక్ చూడవచ్చు మరియు ఫోటో తీయవచ్చు.

6. బబుల్ చాంబర్(1952లో గ్లేజర్ కనుగొన్నారు)

బబుల్ చాంబర్ క్లౌడ్ చాంబర్ మాదిరిగానే పనిచేస్తుంది. పని చేసే ద్రవం మాత్రమే సూపర్ కూల్డ్ ఆవిరి కాదు, కానీ సూపర్ హీటెడ్ లిక్విడ్ (ప్రొపేన్, లిక్విడ్ హైడ్రోజన్, నైట్రోజన్, ఈథర్, జినాన్, ఫ్రీయాన్...). సూపర్ హీట్ చేయబడిన ద్రవం, సూపర్ కూల్డ్ ఆవిరి వంటిది, అస్థిర స్థితిలో ఉంటుంది. అటువంటి ద్రవం ద్వారా ఎగురుతున్న ఒక కణం అయాన్లను ఏర్పరుస్తుంది, దానిపై బుడగలు వెంటనే ఏర్పడతాయి. గ్యాస్ క్లౌడ్ చాంబర్ కంటే లిక్విడ్ బబుల్ చాంబర్ మరింత ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది. భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఎగిరే కణం యొక్క ట్రాక్‌ను గమనించడం మాత్రమే కాదు. పరిశీలన ప్రాంతంలో కణం మరొక కణంతో ఢీకొట్టడం ముఖ్యం. కణ పరస్పర చర్య యొక్క చిత్రం మరింత సమాచారంగా ఉంది. ప్రోటాన్లు మరియు ఎలక్ట్రాన్ల అధిక సాంద్రత కలిగిన దట్టమైన ద్రవం ద్వారా ఎగరడం ద్వారా, కణం ఢీకొనే అవకాశం చాలా ఎక్కువ.

7. ఎమల్షన్ చాంబర్

దీనిని మొదట సోవియట్ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు మైసోవ్స్కీ మరియు జ్దానోవ్ ఉపయోగించారు. ఫోటోగ్రాఫిక్ ఎమల్షన్ జెలటిన్ నుండి తయారు చేయబడింది. దట్టమైన జెలటిన్ ద్వారా కదులుతున్నప్పుడు, ప్రాథమిక కణం తరచుగా ఘర్షణలకు గురవుతుంది. దీని కారణంగా, ఎమల్షన్‌లోని కణం యొక్క మార్గం తరచుగా చాలా తక్కువగా ఉంటుంది మరియు ఫోటోగ్రాఫిక్ ఎమల్షన్‌ను అభివృద్ధి చేసిన తర్వాత, ఇది సూక్ష్మదర్శిని క్రింద అధ్యయనం చేయబడుతుంది.

8. స్పార్క్ చాంబర్ (ఆవిష్కర్త క్రాన్‌షా)

సెల్ లో ఎమెష్ ఎలక్ట్రోడ్ల వ్యవస్థ ఉంది. ఈ ఎలక్ట్రోడ్లు విద్యుత్ సరఫరా నుండి అధిక వోల్టేజ్తో సరఫరా చేయబడతాయి బి. ఒక ప్రాథమిక కణం గది గుండా ఎగిరినప్పుడు IN, ఇది అయోనైజ్డ్ ట్రయిల్‌ను సృష్టిస్తుంది. ఈ కాలిబాట వెంట ఒక స్పార్క్ దూకుతుంది, ఇది కణ ట్రాక్ కనిపించేలా చేస్తుంది.

9. స్ట్రీమర్ కెమెరా

స్ట్రీమర్ చాంబర్ స్పార్క్ చాంబర్ మాదిరిగానే ఉంటుంది, ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య దూరం మాత్రమే ఎక్కువగా ఉంటుంది (సగం మీటరు వరకు). నిజమైన స్పార్క్ అభివృద్ధి చెందడానికి సమయం లేని విధంగా చాలా తక్కువ సమయం వరకు ఎలక్ట్రోడ్లకు వోల్టేజ్ వర్తించబడుతుంది. స్పార్క్ యొక్క మూలాధారాలు మాత్రమే - స్ట్రీమర్‌లు - కనిపించడానికి సమయం ఉంది.

10. గీగర్ కౌంటర్

ఒక గీగర్ కౌంటర్, ఒక నియమం వలె, ఒక స్థూపాకార కాథోడ్, దాని అక్షం వెంట ఒక వైర్ విస్తరించి ఉంటుంది - యానోడ్. సిస్టమ్ గ్యాస్ మిశ్రమంతో నిండి ఉంటుంది.

కౌంటర్ గుండా వెళుతున్నప్పుడు, చార్జ్ చేయబడిన కణం వాయువును అయనీకరణం చేస్తుంది. ఫలితంగా ఎలక్ట్రాన్లు, సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్ వైపు కదులుతాయి - ఫిలమెంట్, బలమైన విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క ప్రాంతంలోకి ప్రవేశించడం, వేగవంతం చేయబడుతుంది మరియు క్రమంగా గ్యాస్ అణువులను అయనీకరణం చేస్తుంది, ఇది కరోనా ఉత్సర్గకు దారితీస్తుంది. సిగ్నల్ వ్యాప్తి అనేక వోల్ట్‌లకు చేరుకుంటుంది మరియు సులభంగా నమోదు చేయబడుతుంది.

ఒక కణం కౌంటర్ గుండా వెళుతుందనే వాస్తవాన్ని గీగర్ కౌంటర్ నమోదు చేస్తుంది, కానీ కణాల శక్తిని కొలవదు.

పాఠం అంశం: ప్రాథమిక పరిశీలన మరియు రికార్డ్ చేయడానికి పద్ధతులు

కణాలు.

పాఠం యొక్క ఉద్దేశ్యం: ప్రాథమిక కణాలను రికార్డ్ చేయడానికి మరియు అధ్యయనం చేయడానికి ఇన్‌స్టాలేషన్‌ల నిర్మాణం మరియు నిర్వహణ సూత్రాన్ని విద్యార్థులకు వివరించండి.

పాఠం రకం: కొత్త జ్ఞానాన్ని నేర్చుకోవడంలో పాఠం.

ఎపిగ్రాఫ్:

“..... సృజనాత్మకతను పెంపొందించడం

ఒక వ్యక్తి అభివృద్ధిపై ఆధారపడి ఉంటుంది

స్వతంత్ర ఆలోచన"

పి.పి. కపిత్స

పాఠం నిర్మాణం:

సంస్థాగత దశ.

విద్యార్థులు మరియు సెమినార్ అతిథులకు శుభాకాంక్షలు. శిక్షణ కోసం విద్యార్థి సంసిద్ధతను తనిఖీ చేయడం

2. పాఠం యొక్క లక్ష్యాలు మరియు లక్ష్యాలు. (ప్రధాన దశలో పని కోసం విద్యార్థులను సిద్ధం చేయడం)

పాఠం యొక్క ఉద్దేశ్యం యొక్క ప్రకటన (ఈ రోజు పాఠంలో మీరు చార్జ్డ్ కణాలను గమనించడానికి మరియు నమోదు చేయడానికి ఏ సాధనాలను ఉపయోగించాలో నేర్చుకుంటారు, అవి ఎలా నిర్మాణాత్మకంగా ఉన్నాయి మరియు వాటి ఆపరేషన్ సూత్రం).

కొత్త మెటీరియల్ ప్రదర్శన

ముందుగా, ఒక ఫ్రంటల్ సర్వేని చేద్దాం:

అయనీకరణం అంటే ఏమిటి?

(తటస్థ పరమాణువులు అయాన్లు మరియు ఎలక్ట్రాన్‌లుగా క్షీణించే ప్రక్రియ)

సూపర్‌సాచురేటెడ్ ఆవిరిని ఎలా పొందాలి?

(సమాధానం: పాత్ర యొక్క పరిమాణాన్ని పదునుగా పెంచండి. అదే సమయంలో, ఉష్ణోగ్రత

తగ్గుతుంది మరియు ఆవిరి అతి సంతృప్తమవుతుంది.)

సూపర్‌సాచురేటెడ్ స్టీమ్‌లో ఒక కణం కనిపిస్తే అది ఏమవుతుంది? ?

(సమాధానం: ఇది సంగ్రహణ కేంద్రంగా ఉంటుంది మరియు దానిపై మంచు ఏర్పడుతుంది.)

అయస్కాంత క్షేత్రం చార్జ్డ్ కణం యొక్క కదలికను ఎలా ప్రభావితం చేస్తుంది?

(సమాధానం: ఒక ఫీల్డ్‌లో, కణం యొక్క వేగం దిశలో మారుతుంది, కానీ లోపలికి కాదు

మాడ్యూల్.)

అయస్కాంత క్షేత్రం చార్జ్ చేయబడిన కణంపై పనిచేసే శక్తి పేరు ఏమిటి? అది ఎక్కడికి వెళుతుంది?

(సమాధానం: ఇది లోరెంజ్ ఫోర్స్; ఇది వృత్తం మధ్యలో ఉంటుంది.)

ఉపాధ్యాయుని పరిచయ ప్రసంగం

క్వాంటం భౌతిక శాస్త్రాన్ని అధ్యయనం చేస్తున్నప్పుడు, వ్యక్తీకరణలు - పరమాణు కేంద్రకం మరియు ప్రాథమిక కణాలు - ఇప్పటికే పదేపదే ప్రస్తావించబడ్డాయి. అయితే, ప్రాథమిక కణాలు (ఉదాహరణకు, ఎలక్ట్రాన్లు మరియు అయాన్లు), అలాగే పరమాణు కేంద్రకాలు, ఏ సూక్ష్మదర్శినితో, ఎలక్ట్రాన్ ఒకటితో కూడా చూడలేవు. అందువల్ల, మొదట మనం అణు కేంద్రకం మరియు ప్రాథమిక కణాల భౌతికశాస్త్రం ఉద్భవించి అభివృద్ధి చెందడం ప్రారంభించిన పరికరాలతో పరిచయం పొందుతాము. మైక్రో వరల్డ్ గురించి ప్రజలకు అవసరమైన సమాచారాన్ని అందించే వారు.

ప్రాథమిక కణాలను నమోదు చేసే ఏదైనా పరికరం సుత్తితో లోడ్ చేయబడిన తుపాకీ లాంటిది. తుపాకీ యొక్క ట్రిగ్గర్‌ను నొక్కినప్పుడు తక్కువ మొత్తంలో శక్తి ప్రభావం చూపుతుంది, అది ఖర్చు చేసిన శ్రమతో పోల్చబడదు - ఒక షాట్.

రికార్డింగ్ పరికరం అనేది ఎక్కువ లేదా తక్కువ సంక్లిష్టమైన మాక్రోస్కోపిక్ సిస్టమ్, ఇది అస్థిర స్థితిలో ఉండవచ్చు. ఒక పాసింగ్ కణం వలన ఏర్పడిన చిన్న భంగం కారణంగా, వ్యవస్థను కొత్త, మరింత స్థిరమైన స్థితికి మార్చే ప్రక్రియ ప్రారంభమవుతుంది. ఈ ప్రక్రియ ఒక కణాన్ని నమోదు చేయడం సాధ్యపడుతుంది. ప్రస్తుతం, అనేక విభిన్న కణ గుర్తింపు పద్ధతులు ఉపయోగించబడుతున్నాయి.

ప్రయోగం యొక్క ప్రయోజనాలపై మరియు అది నిర్వహించబడే పరిస్థితులపై ఆధారపడి, కొన్ని రికార్డింగ్ పరికరాలు ఉపయోగించబడతాయి, వాటి ప్రధాన లక్షణాలలో ఒకదానికొకటి భిన్నంగా ఉంటాయి.

సందేశం #1

గ్యాస్-డిచ్ఛార్జ్ గీగర్ కౌంటర్

గీగర్ కౌంటర్ అత్యంత ముఖ్యమైన పరికరాలలో ఒకటి. ఆటోమేటిక్ పార్టికల్ లెక్కింపు కోసం. మంచి కౌంటర్లు సెకనుకు 10,000 లేదా అంతకంటే ఎక్కువ కణాలను నమోదు చేయగలవు. కౌంటర్‌లో లోహపు పొర (కాథోడ్) మరియు ట్యూబ్ (యానోడ్) అక్షం వెంట నడుస్తున్న ఒక సన్నని మెటల్ థ్రెడ్‌తో లోపలి భాగంలో పూత పూసిన గాజు గొట్టం ఉంటుంది.

ట్యూబ్ వాయువుతో నిండి ఉంటుంది, సాధారణంగా ఆర్గాన్. కౌంటర్ ప్రభావం అయనీకరణం ఆధారంగా పనిచేస్తుంది. గ్యాస్ ద్వారా ఎగురుతున్న చార్జ్డ్ కణం అణువుల నుండి ఎలక్ట్రాన్‌లను తీసివేసి, ధనాత్మక అయాన్లు మరియు ఉచిత ఎలక్ట్రాన్‌లను సృష్టిస్తుంది. యానోడ్ మరియు కాథోడ్ మధ్య ఎలెక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ (వాటికి అధిక వోల్టేజ్ వర్తించబడుతుంది) ఎలక్ట్రాన్లను శక్తులకు వేగవంతం చేస్తుంది, దీని వద్ద ప్రభావం అయనీకరణం ప్రారంభమవుతుంది. అయాన్ల హిమపాతం సంభవిస్తుంది మరియు కౌంటర్ ద్వారా కరెంట్ తీవ్రంగా పెరుగుతుంది. ఈ సందర్భంలో, లోడ్ నిరోధకత వద్ద వోల్టేజ్ పల్స్ ఏర్పడుతుంది, ఇది రికార్డింగ్ పరికరానికి అందించబడుతుంది.

గీగర్ కౌంటర్ ప్రధానంగా ఎలక్ట్రాన్లు మరియు y-క్వాంటా (హై-ఎనర్జీ ఫోటాన్లు) రికార్డింగ్ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. ఎలక్ట్రాన్లను నమోదు చేసేటప్పుడు, కౌంటర్ యొక్క సామర్థ్యం సుమారు 100%, మరియు y-క్వాంటాను నమోదు చేసేటప్పుడు అది కేవలం 1% మాత్రమే. భారీ కణాల నమోదు (ఉదాహరణకు, ఆల్ఫా కణాలు) కష్టం, ఎందుకంటే ఈ కణాలకు పారదర్శకంగా ఉండే కౌంటర్‌లో తగినంత సన్నని “విండో” చేయడం కష్టం.

అదనంగా...
కౌంటర్‌ను మరొక జర్మన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త W. ముల్లర్ మెరుగుపరిచారు, కాబట్టి కొన్నిసార్లు ఈ కౌంటర్‌ను గీగర్-ముల్లర్ కౌంటర్ అని పిలుస్తారు.

సందేశం #2

విల్సన్ చాంబర్

కౌంటర్లు వాటి గుండా వెళుతున్న కణం యొక్క వాస్తవాన్ని నమోదు చేయడానికి మరియు దాని కొన్ని లక్షణాలను రికార్డ్ చేయడానికి మాత్రమే మిమ్మల్ని అనుమతిస్తాయి. క్లౌడ్ ఛాంబర్‌లో, వేగవంతమైన చార్జ్ చేయబడిన కణం నేరుగా గమనించవచ్చు లేదా ఫోటో తీయవచ్చు. ఈ పరికరాన్ని మైక్రోవరల్డ్‌లోకి "విండో" అని పిలుస్తారు.
ఒక క్లౌడ్ చాంబర్ ఒక గాజు మూతతో తక్కువ గాజు సిలిండర్‌ను కలిగి ఉంటుంది. పిస్టన్ సిలిండర్ లోపల కదలగలదు. గది అడుగున నల్లటి గుడ్డ ఉంది. నీరు మరియు ఆల్కహాల్ మిశ్రమంతో ఫాబ్రిక్ తేమగా ఉన్నందున, గదిలోని గాలి ఈ ద్రవాల ఆవిరితో సంతృప్తమవుతుంది.
1912లో సృష్టించబడిన క్లౌడ్ ఛాంబర్ యొక్క చర్య, అయాన్లపై అతి సంతృప్త ఆవిరి యొక్క సంక్షేపణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది,చార్జ్డ్ కణం యొక్క పథం వెంట చాంబర్ యొక్క పని వాల్యూమ్లో ఏర్పడింది.
అధ్యయనం చేయబడిన కణాలు ఒక సన్నని కిటికీ ద్వారా గదిలోకి ప్రవేశపెడతారు (కొన్నిసార్లు కణ మూలం గది లోపల ఉంచబడుతుంది), పిస్టన్ కింద ఒత్తిడి తగ్గడం వల్ల, ఛాంబర్‌లోని ఆవిరి విస్తరిస్తుంది. ఫలితంగా, శీతలీకరణ ఏర్పడుతుంది మరియు ఆవిరి సూపర్సాచురేటెడ్ అవుతుంది. ఒక కణం విస్తరణకు ముందు లేదా తర్వాత గదిలోకి ప్రవేశిస్తే, అది ఉత్పత్తి చేసే అయాన్లు సంగ్రహణ కేంద్రకాలుగా పనిచేస్తాయి. వాటిపై కనిపించే నీటి బిందువులు ఎగిరే కణం యొక్క జాడను ఏర్పరుస్తాయి - ఒక ట్రాక్. క్లౌడ్ చాంబర్‌లోని ట్రాక్‌లు అందించే సమాచారం కౌంటర్లు అందించే దానికంటే చాలా గొప్పది. ట్రాక్ యొక్క పొడవు ద్వారా, మీరు కణం యొక్క శక్తిని నిర్ణయించవచ్చు మరియు ట్రాక్ యొక్క యూనిట్ పొడవుకు బిందువుల సంఖ్య ద్వారా, దాని వేగం అంచనా వేయబడుతుంది.

కెమెరాను ఏకరీతి అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉంచడం ద్వారా (సోవియట్ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు పి.ఎల్. కపిట్సా మరియు డి.వి. స్కోబెల్ట్సిన్ ప్రతిపాదించిన పద్ధతి), ఛార్జ్ యొక్క సంకేతం మరియు ఛార్జ్-టు-మాస్ రేషియో లేదా కణం యొక్క మొమెంటం (అది ఉంటే) నిర్ణయించడం సాధ్యమవుతుంది. ఛార్జ్ అంటారు) పథం వంపు మరియు దాని వక్రత యొక్క దిశ నుండి.

చాంబర్‌లో ట్రాక్‌లు ఎక్కువసేపు ఉండవు, ఎందుకంటే గాలి వేడెక్కుతుంది, గది గోడల నుండి వేడిని అందుకుంటుంది మరియు చుక్కలు ఆవిరైపోతాయి. కొత్త జాడలను పొందేందుకు, విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని ఉపయోగించి ఇప్పటికే ఉన్న అయాన్లను తొలగించడం, పిస్టన్తో గాలిని కుదించడం, గదిలోని గాలి, కుదింపు సమయంలో వేడి చేయడం, చల్లబరుస్తుంది మరియు కొత్త విస్తరణను నిర్వహించడం అవసరం.

సాధారణంగా, క్లౌడ్ చాంబర్‌లోని పార్టికల్ ట్రాక్‌లు గమనించడమే కాకుండా ఫోటోగ్రాఫ్ కూడా చేయబడతాయి. ఈ సందర్భంలో, కెమెరా కాంతి కిరణాల శక్తివంతమైన పుంజంతో వైపు నుండి ప్రకాశిస్తుంది.

అదనంగా...

మైక్రోవరల్డ్‌లోకి విండో అని పిలవడంతో పాటు, విల్సన్ చాంబర్‌ను "పొగమంచు గది" అని పిలుస్తారు.

1932లో, ఈ కెమెరా సహాయంతో అండర్సన్ పాజిట్రాన్-యాంటీఎలెక్ట్రాన్‌ను కనుగొన్నాడు.

సందేశం #3

బబుల్ చాంబర్

1952లో, అమెరికన్ శాస్త్రవేత్త డి. గ్లేజర్ కణ ట్రాక్‌లను గుర్తించడానికి సూపర్‌హీటెడ్ లిక్విడ్‌ను ఉపయోగించాలని ప్రతిపాదించాడు. అవి ద్రవంతో నిండిన గాజు సిలిండర్‌ను కలిగి ఉంటాయి మరియు కొంచెం క్లౌడ్ ఛాంబర్ లాగా కనిపిస్తాయి. అయాన్ల ఆధారంగా అటువంటి ద్రవంలో,వేగవంతమైన చార్జ్డ్ కణం యొక్క కదలిక సమయంలో ఏర్పడింది, ఆవిరి బుడగలు కనిపిస్తాయి, ఇది కనిపించే ట్రాక్‌ని ఇస్తుంది.ఈ రకమైన గదులను బబుల్ ఛాంబర్స్ అని పిలుస్తారు.

ప్రారంభ స్థితిలో, గదిలోని ద్రవం అధిక పీడనంతో ఉంటుంది, ఇది మరిగే నుండి నిరోధిస్తుంది. ఒత్తిడిలో పదునైన తగ్గుదలతో, ద్రవం వేడెక్కుతుంది మరియు కొద్దిసేపు అది అస్థిర స్థితిలో ఉంటుంది. సరిగ్గా ఈ సమయంలో ఎగురుతున్న చార్జ్డ్ కణాలు రూపాన్ని కలిగిస్తాయి ఆవిరి బుడగలు కలిగి ఉన్న ట్రాక్‌లు.ఉపయోగించే ద్రవాలు ప్రధానంగా ద్రవ హైడ్రోజన్ మరియు ప్రొపేన్.

అందువలన, బబుల్ చాంబర్ యొక్క చర్య సూపర్హీటెడ్ లిక్విడ్ యొక్క మరిగే మీద ఆధారపడి ఉంటుంది.

బబుల్ చాంబర్ యొక్క ఆపరేటింగ్ చక్రం చిన్నది - సుమారు 0.1 సె. విల్సన్ చాంబర్‌పై బబుల్ చాంబర్ యొక్క ప్రయోజనం పని పదార్ధం యొక్క అధిక సాంద్రత కారణంగా ఉంది. తత్ఫలితంగా, కణ మార్గాలు చాలా చిన్నవిగా మారతాయి మరియు అధిక శక్తుల కణాలు కూడా గదిలో చిక్కుకుపోతాయి. ఇది ఒక కణం యొక్క వరుస రూపాంతరాల శ్రేణిని మరియు అది కలిగించే ప్రతిచర్యలను గమనించడానికి అనుమతిస్తుంది.

క్లౌడ్ ఛాంబర్ మరియు బబుల్ చాంబర్‌లోని ట్రాక్‌లు కణాల ప్రవర్తన మరియు లక్షణాల గురించిన సమాచారం యొక్క ప్రధాన వనరులలో ఒకటి.

అదనంగా...

బబుల్ గదుల కొలతలు అనేక పదుల సెంటీమీటర్ల నుండి అనేక మీటర్ల వరకు ఉంటాయి.

సందేశం #4

చిక్కటి ఫిల్మ్ ఎమల్షన్ పద్ధతి

కణాలను గుర్తించడానికి, క్లౌడ్ ఛాంబర్‌లతో పాటు మందపాటి-పొర ఫోటోగ్రాఫిక్ ఎమల్షన్‌లను ఉపయోగిస్తారు. ఈ పద్ధతి ఫోటోఎమల్షన్‌తో పూసిన ఫోటోగ్రాఫిక్ ప్లేట్‌ను ఉపయోగించి చేయబడుతుంది. ఫోటోగ్రాఫిక్ ప్లేట్ యొక్క ఎమల్షన్‌పై వేగవంతమైన చార్జ్డ్ కణాల అయనీకరణ ప్రభావం ఫ్రెంచ్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త A. బెక్వెరెల్‌ను 1896లో కనుగొనడానికి అనుమతించింది. రేడియోధార్మికత. ఫోటోఎమల్షన్ పద్ధతిని సోవియట్ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు L. V. మైసోవ్స్కీ అభివృద్ధి చేశారు. A. P. జ్దానోవ్ మరియు ఇతరులు.

ఈ పద్ధతి యొక్క చర్య ఫోటోకెమికల్ ప్రతిచర్యలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ఫోటోగ్రాఫిక్ ఎమల్షన్ సిల్వర్ బ్రోమైడ్ యొక్క పెద్ద సంఖ్యలో మైక్రోస్కోపిక్ స్ఫటికాలను కలిగి ఉంటుంది. వేగవంతమైన చార్జ్ చేయబడిన కణం, చొచ్చుకొనిపోయి, వ్యక్తిగత బ్రోమిన్ అణువుల నుండి ఎలక్ట్రాన్‌లను తొలగిస్తుంది. అటువంటి స్ఫటికాల గొలుసు ఒక గుప్త చిత్రాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. అభివృద్ధి చేసినప్పుడు, ఈ స్ఫటికాలలోని లోహ కంటెంట్ పునరుద్ధరించబడుతుంది. వెండి, మరియు వెండి ధాన్యాల గొలుసు కణ ట్రాక్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.ట్రాక్ యొక్క పొడవు మరియు మందం కణం యొక్క శక్తి మరియు ద్రవ్యరాశిని అంచనా వేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు. ఫోటోగ్రాఫిక్ ఎమల్షన్ యొక్క అధిక సాంద్రత కారణంగా, ట్రాక్‌లు చాలా తక్కువగా ఉంటాయి.

ఫోటోగ్రాఫిక్ ఎమల్షన్ల ప్రయోజనం వాటి నిరంతర సమ్మింగ్ చర్య. ఇది అరుదైన సంఘటనలను రికార్డ్ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. ఫోటోఎమల్షన్ల యొక్క అధిక ఆపే శక్తి కారణంగా, కణాలు మరియు కేంద్రకాల మధ్య గమనించిన ఆసక్తికరమైన ప్రతిచర్యల సంఖ్య పెరగడం కూడా చాలా ముఖ్యం.

అదనంగా...

ఫోటోఎమల్షన్ పొర యొక్క మందం చాలా చిన్నది, 200 మైక్రాన్లు మాత్రమే.

కాస్మిక్ కిరణాలను అధ్యయనం చేయడానికి అంతరిక్ష నౌకలో ఉపయోగించే పద్ధతి ఇది.

ఉపాధ్యాయుని చేరిక
ఈ పద్ధతులతో పాటు, మరికొన్ని ఉన్నాయి:

స్పార్క్ చాంబర్. 1959లో S. ఫుకుయ్ మరియు S. మియామోటో ఒక స్పార్క్ చాంబర్‌ను రూపొందించారు, దీనిలో నియాన్ మరియు ఆర్గాన్‌లలో స్పార్క్ డిశ్చార్జ్ ద్వారా కణాల ట్రాక్ రికార్డ్ చేయబడుతుంది. దీని బరువు 10 టన్నులకు చేరుకుంటుంది.

స్కింటిలేషన్ కౌంటర్లు.స్కింటిలేషన్ మినుకుమినుకుమంటోంది. ఒక చార్జ్డ్ కణం స్క్రీన్‌ను తాకడం వల్ల కాంతి మెరుస్తుంది. మైక్రోస్కోప్ ద్వారా స్క్రీన్‌ను చూడటం, ఫ్లాష్‌లు లెక్కించబడతాయి.

నేర్చుకున్న పదార్థాన్ని బలోపేతం చేయడం

5 . పాఠాన్ని సంగ్రహించడం.

కాబట్టి, ఈ రోజు మనం కణ నమోదు పద్ధతులతో పరిచయం పొందాము.

ప్రాథమిక కణాలను రికార్డ్ చేసే అన్ని పరికరాల గురించి మేము మాట్లాడలేదు. అరుదైన మరియు చాలా తక్కువ జీవ కణాలను గుర్తించే ఆధునిక పరికరాలు చాలా అధునాతనమైనవి. వాటి నిర్మాణంలో వందలాది మంది పాల్గొంటారు.

ఇప్పుడు మెటీరియల్ (స్లయిడ్‌లు) ఫిక్సింగ్ కోసం ఒక పరీక్ష చేద్దాం

1.గీగర్ కౌంటర్ యొక్క ఆపరేషన్ ఆధారంగా ఉంటుంది

ప్రభావం అయనీకరణం.

ఒక కణం ద్వారా శక్తి విడుదల.

2. ఎలిమెంటరీ పార్టికల్స్‌ను రికార్డ్ చేయడానికి ఒక పరికరం, దీని చర్యను సూపర్ హీటెడ్ లిక్విడ్‌లో ఆవిరి బుడగలు ఏర్పడటంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

చిక్కటి ఫిల్మ్ ఎమల్షన్.

గీగర్ కౌంటర్.

కెమెరా.

విల్సన్ చాంబర్.

బబుల్ చాంబర్.

3. క్లౌడ్ ఛాంబర్‌ని ఉపయోగించి చార్జ్ చేయని కణాలను గుర్తించడం సాధ్యమేనా?

అవి చిన్న ద్రవ్యరాశి (ఎలక్ట్రాన్) కలిగి ఉంటే అది సాధ్యమే

అవి పెద్ద ద్రవ్యరాశి (న్యూట్రాన్లు) కలిగి ఉంటే అది సాధ్యమవుతుంది.

వారు ఒక చిన్న ప్రేరణ కలిగి ఉంటే అది సాధ్యమే

అవును, వారు చాలా మొమెంటం కలిగి ఉంటే.

ఇది నిషేధించబడింది

4. చార్జ్ చేయబడిన కణాలను రికార్డ్ చేయడానికి ఫోటోఎమల్షన్ పద్ధతి ఆధారంగా ఉంటుంది

ప్రభావం అయనీకరణం.

కదిలే చార్జ్డ్ కణం ద్వారా అణువుల విభజన.

ఒక సూపర్ హీట్ ద్రవంలో ఆవిరి ఏర్పడటం.

అతి సంతృప్త ఆవిరి యొక్క ఘనీభవనం.

ఒక కణం ద్వారా శక్తి విడుదల.

5. ఎలిమెంటరీ పార్టికల్స్‌ను రికార్డ్ చేయడానికి ఒక పరికరం, దీని చర్యను అతి సంతృప్త ఆవిరి యొక్క సంక్షేపణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, దీనిని అంటారు

కెమెరా

విల్సన్ చాంబర్

చిక్కటి ఫిల్మ్ ఎమల్షన్

గీగర్ కౌంటర్

బబుల్ చాంబర్

6. విల్సన్ చాంబర్ దేనితో నిండి ఉంది?

నీరు లేదా ఆల్కహాల్ ఆవిరి.

గ్యాస్, సాధారణంగా ఆర్గాన్.

ద్రవ హైడ్రోజన్ లేదా ప్రొపేన్ దాదాపు మరిగే వరకు వేడి చేయబడుతుంది

రసాయన కారకాలు

7. మందపాటి-పొర ఫోటోగ్రాఫిక్ ఎమల్షన్ పద్ధతి ద్వారా ఏర్పడిన ట్రాక్ ఏమిటి?

నీటి బిందువుల గొలుసు

ఆవిరి బుడగలు గొలుసు

ఎలక్ట్రాన్ల హిమపాతం

వెండి గింజల గొలుసు

6 . హోంవర్క్.

పేరా 97 భౌతిక శాస్త్రంలో ప్రయోగశాల పని

విషయం:రెడీమేడ్ ఛాయాచిత్రాలను ఉపయోగించి చార్జ్డ్ కణాల ట్రాక్‌లను అధ్యయనం చేయడం

లక్ష్యాలు:చార్జ్డ్ కణాల కదలిక స్వభావాన్ని వివరించండి

సామగ్రి మరియు సామగ్రి:క్లౌడ్ ఛాంబర్, బబుల్ ఛాంబర్ మరియు ఫోటోగ్రాఫిక్ ఎమల్షన్‌లో పొందిన చార్జ్డ్ కణాల ట్రాక్‌ల ఛాయాచిత్రాలు

గుర్తుంచుకోండి:

ట్రాక్ పొడవు ఎక్కువ, కణం యొక్క అధిక శక్తి మరియు మాధ్యమం యొక్క సాంద్రత తక్కువగా ఉంటుంది)

కణం యొక్క ఛార్జ్ ఎక్కువ మరియు దాని వేగం తక్కువగా ఉంటుంది, ట్రాక్ యొక్క మందం ఎక్కువ

అయస్కాంత క్షేత్రంలో చార్జ్ చేయబడిన కణం కదులుతున్నప్పుడు, దాని ట్రాక్ వక్రంగా మారుతుంది మరియు ట్రాక్ యొక్క వక్రత యొక్క వ్యాసార్థం ఎక్కువగా ఉంటుంది, కణం యొక్క ద్రవ్యరాశి మరియు వేగం ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు దాని ఛార్జ్ మరియు అయస్కాంత క్షేత్ర ఇండక్షన్ మాడ్యులస్ తక్కువగా ఉంటుంది.

కణం పెద్ద వ్యాసార్థంతో ట్రాక్ చివరి నుండి చిన్న వక్రత వ్యాసార్థంతో ట్రాక్ చివరి వరకు కదిలింది (మీడియం యొక్క ప్రతిఘటన కారణంగా కణ వేగం తగ్గుతుంది కాబట్టి అది కదులుతున్నప్పుడు వక్రత యొక్క వ్యాసార్థం తగ్గుతుంది)

వ్యాయామం:

I - α-పార్టికల్ ట్రాక్‌లు, II - α-పార్టికల్ ట్రాక్‌లు III - ఎలక్ట్రాన్ ట్రాక్

క్లౌడ్ చాంబర్‌లో, బబుల్ ఛాంబర్‌లో, అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉన్న అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉన్న క్లౌడ్ ఛాంబర్‌లో కదులుతోంది

ఫోటో I చూడండి మరియు ప్రశ్నలకు సమాధానం ఇవ్వండి:

α కణాలు ఏ దిశలో కదిలాయి? _________________________________

α-పార్టికల్ ట్రాక్‌ల పొడవులు దాదాపు ఒకే విధంగా ఉంటాయి. దీని అర్థం ఏమిటి? _______________________________________________________________________________________

కణాలు కదిలినప్పుడు ట్రాక్ యొక్క మందం ఎలా మారింది? __________________ దీని నుండి ఏమి అనుసరిస్తుంది? ___________________________________________________

ఫోటో II నుండి నిర్ణయించండి:

α కణాలు కదిలినప్పుడు ట్రాక్‌ల వక్రత మరియు మందం యొక్క వ్యాసార్థం ఎందుకు మారింది? _____________________________________________________________________

కణాలు ఏ దిశలో కదిలాయి? _______________________________________

ఫోటో III నుండి నిర్ణయించండి:

ట్రాక్ ఎందుకు మురి ఆకారంలో ఉంది? _______________________________________

ఎలక్ట్రాన్ ట్రాక్ (III) α-పార్టికల్ ట్రాక్‌ల (II) కంటే చాలా పొడవుగా ఉండటానికి కారణం ఏమిటి _______________________________________________________________

ప్రాథమిక కణాలను పరిశీలించే పద్ధతులు

ఎలిమెంటరీ పార్టికల్స్ పదార్థం గుండా వెళుతున్నప్పుడు అవి వదిలివేసే జాడలకు ధన్యవాదాలు గమనించవచ్చు. జాడల స్వభావం కణాల ఛార్జ్, దాని శక్తి, మొమెంటం మొదలైన వాటి యొక్క సంకేతాన్ని నిర్ధారించడానికి అనుమతిస్తుంది. ఛార్జ్ చేయబడిన కణాలు వాటి మార్గంలో అణువుల అయనీకరణకు కారణమవుతాయి. తటస్థ కణాలు జాడలను వదిలివేయవు, కానీ అవి చార్జ్డ్ కణాలుగా క్షీణించిన సమయంలో లేదా ఏదైనా కేంద్రకంతో ఢీకొనే సమయంలో తమను తాము బహిర్గతం చేయగలవు. అందువల్ల, తటస్థ కణాలు అవి ఉత్పత్తి చేసే చార్జ్డ్ కణాల వల్ల కలిగే అయనీకరణం ద్వారా కూడా గుర్తించబడతాయి.

అయోనైజింగ్ కణాలను గుర్తించడానికి ఉపయోగించే పరికరాలు రెండు గ్రూపులుగా విభజించబడ్డాయి. మొదటి సమూహంలో ఒక కణం యొక్క మార్గాన్ని రికార్డ్ చేసే మరియు దాని శక్తిని నిర్ధారించడానికి అనుమతించే పరికరాలు ఉన్నాయి. రెండవ సమూహం ట్రాక్ పరికరాలను కలిగి ఉంటుంది, అనగా పదార్థంలోని కణాల జాడలను గమనించడానికి అనుమతించే పరికరాలు. రికార్డింగ్ సాధనాలలో అయనీకరణ గదులు మరియు గ్యాస్-డిచ్ఛార్జ్ కౌంటర్లు ఉన్నాయి. చెరెన్కోవ్ కౌంటర్లు మరియు స్కింటిలేషన్ కౌంటర్లు విస్తృతంగా మారాయి.

ఒక పదార్ధం ద్వారా ఎగురుతున్న చార్జ్డ్ కణం అయనీకరణం మాత్రమే కాకుండా, అణువుల ఉత్తేజాన్ని కూడా కలిగిస్తుంది. వాటి సాధారణ స్థితికి తిరిగి వచ్చినప్పుడు, అణువులు కనిపించే కాంతిని విడుదల చేస్తాయి. చార్జ్ చేయబడిన కణాలు గుర్తించదగిన కాంతి ఫ్లాష్‌ను (స్కింటిలేషన్) ఉత్తేజపరిచే పదార్థాలను ఫాస్ఫర్‌లు అంటారు. భాస్వరం సేంద్రీయ లేదా అకర్బన కావచ్చు.

స్కింటిలేషన్ కౌంటర్ ఫాస్ఫరస్‌ను కలిగి ఉంటుంది, దీని నుండి కాంతి ఫోటోమల్టిప్లియర్ ట్యూబ్‌కు ప్రత్యేక లైట్ గైడ్ ద్వారా సరఫరా చేయబడుతుంది. ఫోటోమల్టిప్లియర్ యొక్క అవుట్పుట్ వద్ద పొందిన పప్పులు లెక్కించబడతాయి. పప్పుల వ్యాప్తి (ఇది కాంతి ఆవిర్లు యొక్క తీవ్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది) కూడా నిర్ణయించబడుతుంది, ఇది కనుగొనబడిన కణాల గురించి అదనపు సమాచారాన్ని అందిస్తుంది.

కౌంటర్లు తరచుగా సమూహాలుగా మిళితం చేయబడతాయి మరియు ఆన్ చేయబడతాయి, తద్వారా అనేక పరికరాల ద్వారా ఏకకాలంలో రికార్డ్ చేయబడిన ఈవెంట్‌లు లేదా వాటిలో ఒకటి మాత్రమే రికార్డ్ చేయబడతాయి. మొదటి సందర్భంలో, కౌంటర్లు యాదృచ్చిక పథకం ప్రకారం ప్రారంభించబడిందని, రెండవది - యాంటీ యాదృచ్చిక పథకం ప్రకారం.

ట్రాకింగ్ సాధనాలలో క్లౌడ్ ఛాంబర్‌లు, బబుల్ ఛాంబర్‌లు, స్పార్క్ ఛాంబర్‌లు మరియు ఎమల్షన్ ఛాంబర్‌లు ఉన్నాయి.

విల్సన్ చాంబర్. ఇది 1912లో ఆంగ్ల భౌతిక శాస్త్రవేత్త చార్లెస్ విల్సన్ సృష్టించిన పరికరం పేరు. ఎగిరే చార్జ్డ్ పార్టికల్ ద్వారా వేయబడిన అయాన్ల మార్గం క్లౌడ్ ఛాంబర్‌లో కనిపిస్తుంది, ఎందుకంటే ద్రవం యొక్క అతి సంతృప్త ఆవిరి అయాన్లపై ఘనీభవిస్తుంది. పరికరం నిరంతరం పనిచేయదు, కానీ చక్రాలలో. కెమెరా యొక్క సాపేక్షంగా తక్కువ సెన్సిటివిటీ సమయం డెడ్ టైమ్‌తో (100-1000 రెట్లు ఎక్కువ) ప్రత్యామ్నాయంగా ఉంటుంది, ఈ సమయంలో కెమెరా తదుపరి ఆపరేటింగ్ సైకిల్‌కు సిద్ధమవుతుంది. ఘనీభవించని వాయువు (హీలియం, నైట్రోజన్, ఆర్గాన్) మరియు నీటి ఆవిరి, ఇథైల్ ఆల్కహాల్ మొదలైన వాటితో కూడిన పని మిశ్రమం యొక్క పదునైన (అడయాబాటిక్) విస్తరణ వలన సంభవించే ఆకస్మిక శీతలీకరణ కారణంగా సూపర్‌సాచురేషన్ సాధించబడుతుంది. అదే సమయంలో, స్టీరియోస్కోపిక్ (అనగా. అనేక పాయింట్లు) కెమెరా పని వాల్యూమ్‌ను ఫోటో తీయడం. రికార్డ్ చేయబడిన దృగ్విషయం యొక్క ప్రాదేశిక చిత్రాన్ని పునఃసృష్టి చేయడానికి స్టీరియో ఛాయాచిత్రాలు మిమ్మల్ని అనుమతిస్తాయి. చనిపోయిన సమయానికి సున్నితత్వ సమయం యొక్క నిష్పత్తి చాలా తక్కువగా ఉన్నందున, తక్కువ సంభావ్యతతో ఏదైనా సంఘటన నమోదు చేయబడే ముందు కొన్నిసార్లు పదివేల చిత్రాలను తీయడం అవసరం. అరుదైన సంఘటనలను గమనించే సంభావ్యతను పెంచడానికి, నియంత్రిత క్లౌడ్ ఛాంబర్‌లు ఉపయోగించబడతాయి, దీనిలో విస్తరణ మెకానిజం యొక్క ఆపరేషన్ కావలసిన ఈవెంట్‌ను వేరుచేసే ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్‌లో చేర్చబడిన కణ కౌంటర్ల ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది.

బబుల్ చాంబర్. 1952లో D. A. గ్లెజర్ కనిపెట్టిన బబుల్ చాంబర్‌లో, సూపర్‌సాచురేటెడ్ ఆవిరిని పారదర్శక సూపర్ హీటెడ్ లిక్విడ్ (అనగా, దాని సంతృప్త ఆవిరి పీడనం కంటే తక్కువ బాహ్య పీడనం కింద ఉన్న ద్రవం) ద్వారా భర్తీ చేస్తారు. గది గుండా ఎగురుతున్న అయోనైజింగ్ కణం ద్రవం యొక్క హింసాత్మక ఉడకబెట్టడానికి కారణమవుతుంది, దీని ఫలితంగా కణం యొక్క ట్రేస్ ఆవిరి బుడగలు గొలుసు ద్వారా సూచించబడుతుంది - ఒక ట్రాక్ ఏర్పడుతుంది. బబుల్ చాంబర్, విల్సన్ చాంబర్ లాగా, సైకిల్స్‌లో పనిచేస్తుంది. ఛాంబర్ ఒత్తిడిలో పదునైన తగ్గుదల (ఉపశమనం) ద్వారా ప్రారంభించబడుతుంది, దీని ఫలితంగా పని ద్రవం మెటాస్టేబుల్ వేడెక్కిన స్థితికి వెళుతుంది. లిక్విడ్ హైడ్రోజన్ ఒక పని ద్రవంగా ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది ఏకకాలంలో దాని ద్వారా ఎగురుతున్న కణాలకు లక్ష్యంగా పనిచేస్తుంది (ఈ సందర్భంలో, తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలు అవసరం).

స్పార్క్ గదులు. 1957లో, క్రాన్స్‌చౌ మరియు డి బీర్ చార్జ్డ్ కణాల పథాలను రికార్డ్ చేయడానికి ఒక పరికరాన్ని రూపొందించారు, దీనిని స్పార్క్ చాంబర్ అని పిలుస్తారు. పరికరం ఒకదానికొకటి సమాంతరంగా ఫ్లాట్ ఎలక్ట్రోడ్ల వ్యవస్థను కలిగి ఉంటుంది, వాటిపై లేదా మెటల్ ప్లేట్ల రూపంలో విస్తరించిన మెటల్ రేకుతో ఫ్రేమ్ల రూపంలో తయారు చేయబడింది. ఎలక్ట్రోడ్లు ఒకదాని ద్వారా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. ఎలక్ట్రోడ్ల యొక్క ఒక సమూహం గ్రౌన్దేడ్ చేయబడింది మరియు స్వల్పకాలిక (10 -7 సెకన్ల పాటు) అధిక-వోల్టేజ్ పల్స్ (10-15 kV) కాలానుగుణంగా మరొకదానికి వర్తించబడుతుంది. పల్స్ వర్తించే సమయంలో, అయోనైజింగ్ కణం గది గుండా ఎగిరితే, దాని మార్గం ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య దూకుతున్న స్పార్క్‌ల గొలుసుతో గుర్తించబడుతుంది. యాదృచ్చిక పథకం ప్రకారం స్విచ్ ఆన్ చేయబడిన అదనపు కౌంటర్ల సహాయంతో పరికరం స్వయంచాలకంగా ప్రారంభమవుతుంది, ఇది ఛాంబర్ యొక్క పని వాల్యూమ్ ద్వారా అధ్యయనంలో ఉన్న కణాల ప్రకరణాన్ని రికార్డ్ చేస్తుంది. జడ వాయువులతో నిండిన గదులలో, ఇంటర్ఎలెక్ట్రోడ్ దూరం అనేక సెంటీమీటర్లకు చేరుకుంటుంది. కణం యొక్క ఫ్లైట్ యొక్క దిశ 40 ° మించని ఎలక్ట్రోడ్లకు సాధారణమైన కోణాన్ని ఏర్పరుచుకుంటే, అటువంటి గదులలో ఉత్సర్గ కణ ట్రాక్ యొక్క దిశలో అభివృద్ధి చెందుతుంది.

ఫోటోఎమల్షన్ పద్ధతి. సోవియట్ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు L.V. మైసోవ్స్కీ మరియు A.P. జ్దానోవ్ ప్రాథమిక కణాలను రికార్డ్ చేయడానికి మొదటిసారిగా ఫోటోగ్రాఫిక్ ప్లేట్లను ఉపయోగించారు. ఫోటోగ్రాఫిక్ ఎమల్షన్ గుండా వెళుతున్న చార్జ్డ్ కణం ఫోటాన్ల మాదిరిగానే ప్రభావం చూపుతుంది. అందువల్ల, ఎమల్షన్‌లో ప్లేట్‌ను అభివృద్ధి చేసిన తర్వాత, ఎగిరే కణం యొక్క కనిపించే ట్రేస్ (ట్రాక్) ఏర్పడుతుంది. ఫోటోగ్రాఫిక్ ప్లేట్ పద్ధతి యొక్క ప్రతికూలత ఎమల్షన్ పొర యొక్క చిన్న మందం, దీని ఫలితంగా పొర యొక్క సమతలానికి సమాంతరంగా ఎగురుతున్న కణాల ట్రాక్‌లు మాత్రమే పొందబడ్డాయి. ఎమల్షన్ ఛాంబర్‌లలో, ఫోటోగ్రాఫిక్ ఎమల్షన్ యొక్క వ్యక్తిగత పొరలతో కూడిన (అప్‌స్ట్రేట్ లేకుండా) మందపాటి ప్యాక్‌లు (అనేక పదుల కిలోగ్రాముల వరకు) వికిరణానికి గురవుతాయి. వికిరణం తరువాత, ప్యాక్ పొరలుగా విడదీయబడుతుంది, వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి మైక్రోస్కోప్ క్రింద అభివృద్ధి చేయబడుతుంది మరియు వీక్షించబడుతుంది. ఒక కణం ఒక పొర నుండి మరొక పొరకు వెళుతున్నప్పుడు దాని మార్గాన్ని గుర్తించడానికి, ప్యాక్‌ను విడదీసే ముందు, X- కిరణాలను ఉపయోగించి అన్ని లేయర్‌లకు ఒకే కోఆర్డినేట్ గ్రిడ్ వర్తించబడుతుంది.

ప్రపంచం యొక్క నిర్మాణం యొక్క పరమాణు భావన

పరమాణువు యొక్క న్యూక్లియస్ ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన ప్రోటాన్‌లు మరియు న్యూట్రాన్‌లను కలిగి ఉంటుందని అణువు యొక్క క్వాంటం మోడల్ ఊహిస్తుంది. న్యూక్లియస్ చుట్టూ ఎలక్ట్రాన్లు కూడా ఉన్నాయి, అవి ప్రతికూల చార్జ్ కలిగి ఉంటాయి...

ఈ APPJ మూలం యొక్క సరళమైన రూపం రెండు గొట్టపు మెటల్ ఎలక్ట్రోడ్‌లతో కూడిన విద్యుద్వాహక గొట్టం మరియు దాని గుండా ప్రవహించే కొన్ని నోబుల్ గ్యాస్ (He, Ar)ని కలిగి ఉంటుంది. దానిని ప్రదర్శించేందుకు...

హై ఎనర్జీ వాక్యూమ్ ప్లాస్మా టెక్నాలజీ

APP (వాతావరణ పీడన ప్లాస్మా) డయాగ్నస్టిక్‌లను నిర్వహించడానికి చాలా పద్ధతులు లేవు. చాలా శక్తివంతమైన సాధనం ICCD (ఇంటెన్సిఫైడ్ ఇంటర్‌కనెక్ట్ డివైజ్ లోడ్) కెమెరా...

ద్రవ బిందువుల బాష్పీభవనం మరియు సంక్షేపణ ప్రక్రియల అధ్యయనం

వ్యక్తిగత కణాలు అని పిలవబడే పదనిర్మాణ లక్షణాల ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి: పరిమాణం, సాంద్రత, ఆకారం, నిర్మాణం, రసాయన కూర్పు...

డార్క్ మేటర్ పార్టికల్స్ కోసం అన్వేషణ

ఉపగ్రహాలపై చేసిన ప్రయోగాలలో భారీ చార్జ్డ్ డార్క్ మ్యాటర్ కణాలను ఎకౌస్టిక్ డిటెక్షన్ చార్జ్డ్ మాసివ్ డార్క్ మ్యాటర్ కణాలను గుర్తించడానికి, రేడియేషన్ అకౌస్టిక్స్ పద్ధతులను ఉపయోగించాలని ప్రతిపాదించబడింది...

ప్రయోగశాల పని అభివృద్ధి "బ్రౌనియన్ మోషన్"

2.1 బ్రౌనియన్ చలనంపై రచనల విశ్లేషణ "డిజిటల్ మైక్రోస్కోప్ యొక్క "కళ్ళు" ద్వారా బ్రౌనియన్ చలనం" అనే వ్యాసం "సెప్టెంబర్ 1" ఫిజిక్స్ నం. 16/08 వార్తాపత్రికలో ప్రచురించబడింది. దీనిలో, పోడోల్స్క్ నగరంలోని మునిసిపల్ ఎడ్యుకేషనల్ ఇన్స్టిట్యూషన్ సెకండరీ స్కూల్ నం. 29 అనుభవం గురించి రచయిత /Tsarkov I.S./ మాట్లాడుతున్నారు...

చర్య సంభావ్య దశలు. రేడియోధార్మిక రేడియేషన్

వివిధ రికార్డింగ్ పరికరాలు మాధ్యమం యొక్క అయనీకరణకు కారణమయ్యే ప్రధానంగా చార్జ్ చేయబడిన కణాలను అధ్యయనం చేయడం సాధ్యపడుతుంది, అనగా. ఢీకొన్నప్పుడు, వారు మాధ్యమంలోని కణాల పరమాణువుల నుండి ఒక ఎలక్ట్రాన్‌ను కూల్చివేసి, దానికి అయనీకరణ శక్తి Eiని అందజేస్తారు. అయితే, చార్జ్ లేని కణాలు...

కాస్మోలజీ మరియు ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రం యొక్క భౌతిక పునాదులు

ప్రాథమిక కణాల యొక్క సమృద్ధి భౌతిక శాస్త్రవేత్తలకు కష్టమైన ప్రశ్నలను లేవనెత్తింది: పదార్థం యొక్క నిర్మాణంలో ఏది ఆధారం, ఏదైనా సాధారణ పథకం ఉందా, సిస్టమాటిక్స్...

ప్రాథమిక కణాలు

ప్రాథమిక కణాలు

ఎలిమెంటరీ పార్టికల్స్‌ను మైక్రోపార్టికల్స్‌గా అర్థం చేసుకోవచ్చు, దీని అంతర్గత నిర్మాణం, భౌతిక శాస్త్రం యొక్క ప్రస్తుత అభివృద్ధి స్థాయిలో, ఇతర కణాల కలయికగా ఊహించలేము.

ప్రాథమిక కణాలు

హాడ్రాన్‌లు క్వార్క్‌లను కలిగి ఉంటాయనే ఆలోచనకు శాస్త్రవేత్తలను దారితీసిన విషయాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి, మీరు మొదట ప్రోటాన్‌లు మరియు న్యూట్రాన్‌లను అణువు యొక్క కేంద్రకంలోకి బంధించేది ఏమిటో అర్థం చేసుకోవాలి మరియు వాటితో పాటు పదార్థం యొక్క లోతుల్లోకి వెళ్లాలి.

ప్రాథమిక కణాలు

అణు బలగాలు

1932లో, కాస్మిక్ రేడియేషన్‌లో పాజిట్రాన్ కనుగొనబడింది, దీని ఉనికిని 1929లో డిరాక్ సిద్ధాంతం అంచనా వేసింది. ఈ వాస్తవం డిరాక్ సిద్ధాంతం యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని నిర్ధారించడానికి మాత్రమే కాకుండా, ఎందుకంటే...

ఫోటోగ్రాఫిక్ ఫిల్మ్‌పై ప్రకాశించే పదార్థాల ప్రభావాన్ని అధ్యయనం చేస్తున్నప్పుడు, ఫ్రెంచ్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త ఆంటోయిన్ బెక్వెరెల్ తెలియని రేడియేషన్‌ను కనుగొన్నారు. అతను ఫోటోగ్రాఫిక్ ప్లేట్‌ను అభివృద్ధి చేశాడు, దానిపై యురేనియం ఉప్పుతో పూసిన రాగి శిలువను కొంతకాలం చీకటిలో ఉంచారు. ఫోటోగ్రాఫిక్ ప్లేట్ క్రాస్ యొక్క విభిన్న నీడ రూపంలో ఒక చిత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేసింది. దీని అర్థం యురేనియం ఉప్పు ఆకస్మికంగా ప్రసరిస్తుంది. సహజ రేడియోధార్మికత యొక్క దృగ్విషయాన్ని కనుగొన్నందుకు, బెక్వెరెల్‌కు 1903లో నోబెల్ బహుమతి లభించింది. రేడియోధార్మికత అనేది కొన్ని పరమాణు కేంద్రకాలను ఆకస్మికంగా ఇతర కేంద్రకాలుగా రూపాంతరం చెంది, వివిధ కణాలను విడుదల చేసే సామర్ధ్యం: ఏదైనా ఆకస్మిక రేడియోధార్మిక క్షయం ఎక్సోథర్మిక్, అంటే వేడి విడుదలతో సంభవిస్తుంది.
ఆల్ఫా పార్టికల్(a-కణం) - హీలియం అణువు యొక్క కేంద్రకం. రెండు ప్రోటాన్లు మరియు రెండు న్యూట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది. a-కణాల ఉద్గారం కొన్ని రసాయన మూలకాల యొక్క రేడియోధార్మిక పరివర్తన (న్యూక్లియైల ఆల్ఫా క్షయం)తో కూడి ఉంటుంది.
బీటా పార్టికల్ –బీటా క్షయం సమయంలో విడుదలయ్యే ఎలక్ట్రాన్. బీటా కణాల ప్రవాహం ఆల్ఫా కణాల కంటే ఎక్కువ చొచ్చుకుపోయే శక్తితో కూడిన రేడియోధార్మిక రేడియేషన్ రకం, కానీ గామా రేడియేషన్ కంటే తక్కువ. గామా రేడియేషన్ (గామా క్వాంటా) అనేది 2×10-10 మీ కంటే తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యం కలిగిన చిన్న-తరంగ విద్యుదయస్కాంత వికిరణం, తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యం కారణంగా, గామా రేడియేషన్ యొక్క తరంగ లక్షణాలు బలహీనంగా వ్యక్తమవుతాయి మరియు కార్పస్కులర్ లక్షణాలు తెరపైకి వస్తాయి. ఇది గామా క్వాంటా (ఫోటాన్లు) యొక్క ప్రవాహంగా సూచించబడుతుంది. రేడియోధార్మిక పరమాణువుల ప్రారంభ సంఖ్యలో సగం క్షీణించే సమయాన్ని సగం జీవితం అంటారు. ఈ సమయంలో, రేడియోధార్మిక పదార్ధం యొక్క చర్య సగానికి తగ్గించబడుతుంది. సగం జీవితం పదార్ధం రకం ద్వారా మాత్రమే నిర్ణయించబడుతుంది మరియు వివిధ విలువలను తీసుకోవచ్చు - అనేక నిమిషాల నుండి అనేక బిలియన్ సంవత్సరాల వరకు. ఐసోటోపులు- ఇవి ఇచ్చిన రసాయన మూలకం యొక్క రకాలు, వాటి కేంద్రకాల ద్రవ్యరాశి సంఖ్యతో విభిన్నంగా ఉంటాయి. ఒకే మూలకం యొక్క ఐసోటోపుల కేంద్రకాలు ఒకే సంఖ్యలో ప్రోటాన్‌లను కలిగి ఉంటాయి, అయితే వేరే సంఖ్యలో న్యూట్రాన్‌లు ఉంటాయి. ఎలక్ట్రాన్ షెల్స్ యొక్క అదే నిర్మాణం కలిగి, ఐసోటోపులు దాదాపు ఒకే రసాయన లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి. అయినప్పటికీ, ఐసోటోపులు వాటి భౌతిక లక్షణాలలో చాలా నాటకీయంగా మారవచ్చు. రేడియోధార్మిక రేడియేషన్ యొక్క మూడు భాగాలు, మాధ్యమం గుండా వెళుతూ, మాధ్యమంలోని పరమాణువులతో సంకర్షణ చెందుతాయి. ఈ పరస్పర చర్య యొక్క ఫలితం మాధ్యమం యొక్క అణువుల యొక్క ఉత్తేజితం లేదా అయనీకరణం, ఇది వివిధ రసాయన ప్రతిచర్యల సంభవనీయతను ప్రారంభిస్తుంది. అందువల్ల, రేడియోధార్మిక రేడియేషన్ రసాయన ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఒక జీవి యొక్క కణాలు రేడియోధార్మిక రేడియేషన్‌కు గురైనట్లయితే, రేడియోధార్మిక రేడియేషన్ ద్వారా ప్రారంభించబడిన ప్రతిచర్యల సంభవం ఇచ్చిన జీవికి హాని కలిగించే పదార్థాలు ఏర్పడటానికి దారితీస్తుంది మరియు చివరికి కణజాల నాశనానికి దారితీస్తుంది. ఈ కారణంగా, జీవులపై రేడియోధార్మిక రేడియేషన్ ప్రభావం వినాశకరమైనది. రేడియేషన్ యొక్క పెద్ద మోతాదు తీవ్రమైన అనారోగ్యం లేదా మరణానికి కూడా కారణమవుతుంది. 3. అణు ప్రతిచర్యలు
అణు ప్రతిచర్యలు ఒకదానితో ఒకటి లేదా ఏదైనా ప్రాథమిక కణాలతో పరస్పర చర్య ఫలితంగా పరమాణు కేంద్రకాల రూపాంతరాలు. అణు ప్రతిచర్యను నిర్వహించడానికి, ఢీకొనే కణాలు 10-15 మీటర్ల దూరంలో ఒకదానికొకటి చేరుకోవడం అవసరం, అణు ప్రతిచర్యలు శక్తి, మొమెంటం, విద్యుత్ మరియు బేరియన్ ఛార్జీల పరిరక్షణ నియమాలను పాటించాలి. అణు ప్రతిచర్యలు గతి శక్తి యొక్క విడుదల మరియు శోషణ రెండింటిలోనూ సంభవించవచ్చు మరియు ఈ శక్తి రసాయన ప్రతిచర్యల సమయంలో గ్రహించిన లేదా విడుదల చేయబడిన శక్తి కంటే సుమారు 106 రెట్లు ఎక్కువ.

1932లో D. చాడ్విక్ ద్వారా న్యూట్రాన్ ఆవిష్కరణ

1932లో, జర్మన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త W. హైసెన్‌బర్గ్ మరియు సోవియట్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త D.D. ఇవానెంకో అందించబడింది పరమాణు కేంద్రకం యొక్క ప్రోటాన్-న్యూట్రాన్ నమూనా.ఈ నమూనా ప్రకారం, పరమాణు కేంద్రకాలు ప్రాథమిక కణాలను కలిగి ఉంటాయి - ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్లు.

అణు శక్తులు చాలా శక్తివంతమైనవి, కానీ పెరుగుతున్న దూరంతో చాలా త్వరగా తగ్గుతాయి. అవి బలమైన పరస్పర చర్య అని పిలవబడే ఒక అభివ్యక్తి. అణు శక్తుల యొక్క ప్రత్యేక లక్షణం వాటి స్వల్ప-శ్రేణి స్వభావం: అవి కేంద్రకం యొక్క పరిమాణం యొక్క క్రమంలో దూరం వద్ద తమను తాము వ్యక్తపరుస్తాయి. భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు తమాషాగా అణు శక్తులను "చిన్న చేతులు కలిగిన హీరో" అని పిలుస్తారు. న్యూక్లియస్‌ను పూర్తిగా విడివిడిగా న్యూక్లియాన్‌లుగా విభజించడానికి అవసరమైన కనీస శక్తిని అణు బంధన శక్తి అంటారు. ఈ శక్తి ఉచిత న్యూక్లియోన్ల మొత్తం శక్తి మరియు న్యూక్లియస్ యొక్క మొత్తం శక్తి మధ్య వ్యత్యాసానికి సమానం. అందువలన, ఉచిత న్యూక్లియోన్ల యొక్క మొత్తం శక్తి ఈ న్యూక్లియోన్లతో కూడిన కేంద్రకం యొక్క మొత్తం శక్తి కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. చాలా ఖచ్చితమైన కొలతలు కేంద్రకం యొక్క మిగిలిన ద్రవ్యరాశి దాని భాగాల యొక్క మిగిలిన ద్రవ్యరాశి మొత్తం కంటే ఎల్లప్పుడూ తక్కువగా ఉంటుంది అనే వాస్తవాన్ని రికార్డ్ చేయడం సాధ్యపడింది. మాస్ డిఫెక్ట్ అని పిలువబడే నిర్దిష్ట మొత్తంలో వాలు. నిర్దిష్ట బైండింగ్ శక్తి కేంద్రకాల స్థిరత్వాన్ని వర్ణిస్తుంది. నిర్దిష్ట బైండింగ్ శక్తి ద్రవ్యరాశి సంఖ్యకు బంధించే శక్తి నిష్పత్తికి సమానం మరియు కేంద్రకం యొక్క స్థిరత్వాన్ని వర్ణిస్తుంది. నిర్దిష్ట బైండింగ్ శక్తి ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, కేంద్రకం అంత స్థిరంగా ఉంటుంది. న్యూక్లియస్‌లోని న్యూక్లియోన్‌ల సంఖ్యపై నిర్దిష్ట బైండింగ్ శక్తి యొక్క ఆధారపడటం యొక్క ప్లాట్లు 50 నుండి 60 వరకు పరిధిలో బలహీనమైన గరిష్ట స్థాయిని కలిగి ఉంటాయి. ఇనుము వంటి సగటు ద్రవ్యరాశి సంఖ్యలు కలిగిన కేంద్రకాలు అత్యంత స్థిరంగా ఉన్నాయని ఇది సూచిస్తుంది. తేలికపాటి కేంద్రకాలు ఫ్యూజ్ అవుతాయి, అయితే భారీవి విడిపోతాయి.

అణు ప్రతిచర్యలకు ఉదాహరణలు.

అణు గొలుసు ప్రతిచర్యలు. థర్మోన్యూక్లియర్ రియాక్షన్‌లు చాలా ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద (~108 K మరియు అంతకంటే ఎక్కువ) సంభవించే కాంతి పరమాణు కేంద్రకాల మధ్య అణు ప్రతిచర్యలు. ఈ సందర్భంలో, పదార్ధం పూర్తిగా అయనీకరణం చేయబడిన ప్లాస్మా స్థితిలో ఉంటుంది. థర్మోన్యూక్లియర్ రియాక్షన్‌లో న్యూక్లియైల కలయిక కోసం, అవి చాలా తక్కువ దూరానికి కలిసి రావడం మరియు అణు శక్తుల చర్య యొక్క గోళంలోకి రావడం అవసరం అనే వాస్తవం ద్వారా అధిక ఉష్ణోగ్రతల అవసరం వివరించబడింది. లైక్-ఛార్జ్డ్ న్యూక్లియైల మధ్య పనిచేసే కూలంబ్ వికర్షక శక్తుల ద్వారా ఈ విధానం నిరోధించబడుతుంది. వాటిని అధిగమించడానికి, న్యూక్లియైలు చాలా ఎక్కువ గతి శక్తిని కలిగి ఉండాలి. థర్మోన్యూక్లియర్ ప్రతిచర్య ప్రారంభమైన తర్వాత, మిశ్రమాన్ని వేడి చేయడానికి ఖర్చు చేసిన మొత్తం శక్తి ప్రతిచర్య సమయంలో విడుదలయ్యే శక్తి ద్వారా భర్తీ చేయబడుతుంది.
4. అణుశక్తి. అణుశక్తి వినియోగం ఒక ముఖ్యమైన శాస్త్రీయ మరియు ఆచరణాత్మక పని. నియంత్రిత అణు ప్రతిచర్య సంభవించడానికి అనుమతించే పరికరాన్ని అణు రియాక్టర్ అంటారు. రియాక్టర్‌లోని న్యూట్రాన్ గుణకార కారకం రియాక్టర్ నుండి నియంత్రణ రాడ్‌లను ప్రవేశపెట్టడం లేదా తొలగించడం ద్వారా ఐక్యతకు సమానంగా నిర్వహించబడుతుంది. ఈ రాడ్లు న్యూట్రాన్లను బాగా గ్రహించే పదార్ధంతో తయారు చేయబడ్డాయి - కాడ్మియం, బోరాన్ లేదా గ్రాఫైట్.
అణు రియాక్టర్ యొక్క ప్రధాన అంశాలు: – అణు ఇంధనం: యురేనియం-235, ప్లూటోనియం-239; - న్యూట్రాన్ మోడరేటర్: భారీ నీరు లేదా గ్రాఫైట్; - విడుదలైన శక్తిని తొలగించడానికి శీతలకరణి; - న్యూక్లియర్ రియాక్షన్ రేట్ రెగ్యులేటర్: న్యూట్రాన్‌లను (బోరాన్, గ్రాఫైట్, కాడ్మియం) గ్రహించే పదార్థం.