Hướng dẫn thực hiện công việc thực hành vật lý nhằm mục đích phát triển ở học sinh sự hiểu biết khái quát về các hiện tượng đang được nghiên cứu, phát triển các kỹ năng thực nghiệm và nghiên cứu.

Chủ thể: Công việc trong phòng thí nghiệm“Nghiên cứu dấu vết của các hạt tích điện bằng ảnh chụp sẵn»

Bằng cách sử dụng buồng mây, các dấu vết (dấu vết) của các hạt tích điện chuyển động được quan sát và chụp ảnh. Vết hạt là một chuỗi các giọt nước hoặc rượu cực nhỏ được hình thành do sự ngưng tụ hơi siêu bão hòa của các chất lỏng này trên các ion. Các ion được hình thành do sự tương tác của hạt tích điện với các nguyên tử và phân tử hơi và khí nằm trong buồng.

Khi một hạt tương tác với một electron của nguyên tử, electron nhận được động lượng tỉ lệ thuận với điện tích của hạt và ngược lại tỷ lệ thuận với tốc độ hạt. Với một số là đủ kích thước lớn xung, một electron bị tách ra khỏi nguyên tử và nguyên tử này biến thành ion. Tại mỗi đơn vị đường đi của hạt, càng có nhiều ion (và do đó, các giọt chất lỏng) được hình thành thì điện tích của hạt càng lớn và tốc độ của nó càng thấp. Điều này dẫn đến những kết luận sau đây mà bạn cần biết để có thể “đọc” được một bức ảnh về các vết hạt:

Nếu một buồng mây được đặt trong từ trường thì các hạt tích điện chuyển động trong đó chịu tác dụng của lực Lorentz, lực này bằng nhau (trong trường hợp tốc độ hạt vuông góc với đường sức từ):
, điện tích hạt ở đâu; - tốc độ; - cảm ứng từ.

Quy tắc bàn tay trái cho thấy lực Lorentz có hướng vuông góc với vận tốc của hạt và do đó là lực hướng tâm:
, Ở đâu
- khối lượng hạt; là bán kính cong của đường đi của nó.

Từ đây chúng tôi nhận được:
.

Nếu như
(tức là hạt không có tính tương đối), thì động năng của nó bằng:
.

Từ các công thức thu được, chúng ta có thể rút ra kết luận cũng phải được sử dụng để phân tích ảnh chụp các vết hạt:

Bán kính cong của rãnh phụ thuộc vào khối lượng, tốc độ và điện tích của hạt. Bán kính càng nhỏ (tức là độ cong của rãnh càng lớn), khối lượng và tốc độ của hạt càng thấp và điện tích của nó càng lớn. Từ mối quan hệ giữa năng lượng của một hạt và độ cong của đường đi của nó, rõ ràng là độ lệch so với chuyển động thẳng lớn hơn trong trường hợp năng lượng của hạt nhỏ hơn.

Vì tốc độ hạt giảm dần về cuối đường chạy nên bán kính cong của đường ray cũng giảm. Bằng cách thay đổi bán kính cong, bạn có thể xác định hướng chuyển động của hạt: điểm bắt đầu chuyển động của nó là nơi độ cong của đường ray nhỏ hơn.

Mối quan hệ này là đặc điểm quan trọng nhất của hạt và cho phép nó “xác định” hạt đó, tức là. xác định nó với một hạt đã biết.

Dấu vết hạt trong buồng mây Dấu vết proton

II mức độ. Hãy nhắc lại những nội dung chính của lý thuyết

Một khởi đầu không tồi. Cố gắng trả lời các câu hỏi

III mức độ. Cố gắng hoàn thành nhiệm vụ

Trong dụng cụ nào sau đây để phát hiện bức xạ hạt nhân, sự di chuyển của hạt tích điện nhanh gây ra sự xuất hiện của vệt các giọt chất lỏng trong chất khí?

A. Máy đếm Geiger;

Buồng B. Wilson;

B. Buồng bong bóng;

G. Nhũ tương màng dày;

D. Màn hình được phủ kẽm sunfua.

A. ... bong bóng hơi nước;

B. ...những giọt chất lỏng;

V. ... điện tích riêng của một hạt;

G. ... năng lượng và khối lượng của hạt.

Trở thành sự phù hợp.

1. Đường đi trong buồng mây bao gồm...

2. Bằng chiều dài và độ dày của bản nhạc, bạn có thể xác định...

3. Bằng bán kính của đường đi, bạn có thể xác định...

Hình vẽ cho thấy đường đi của một electron trong buồng mây đặt trong từ trường. Electron đã chuyển động theo hướng nào?

Hình vẽ cho thấy đường đi của một proton trong buồng mây đặt trong từ trường. Hạt đang bay theo hướng nào?

Hình vẽ cho thấy dấu vết của hai hạt trong buồng mây. Dấu của điện tích là gì nếu các đường cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng hình vẽ và hướng ra xa người đọc? Khối lượng của các hạt có bằng nhau không?

IV mức độ. Kiểm tra xem bạn đã hiểu mọi thứ chưa

Để xác định chuyển động của meson âm, các tấm chì được đặt trên đường đi của nó trong buồng mây và buồng nằm trong từ trường. Giải thích cách xác định hướng chuyển động của hạt.

V. mức độ. Cái này nhiệm vụ khó khăn Tuy nhiên, nếu giải được nó, bạn sẽ có một bước tiến đáng chú ý trong kiến thức vật lý của mình, bạn sẽ có mọi lý do để đối xử với bản thân một cách tôn trọng hơn trước

Mục đích của công việc: nghiên cứu dấu vết của các hạt tích điện bằng cách sử dụng các bức ảnh làm sẵn.

Lý thuyết: Bằng cách sử dụng buồng mây, các dấu vết (dấu vết) của các hạt tích điện chuyển động được quan sát và chụp ảnh. Vết hạt là một chuỗi các giọt nước hoặc rượu cực nhỏ được hình thành do sự ngưng tụ hơi siêu bão hòa của các chất lỏng này trên các ion. Các ion được hình thành do sự tương tác của hạt tích điện với các nguyên tử và phân tử hơi và khí nằm trong buồng.

Hình 1.

Cho một hạt mang điện tích trạch di chuyển với tốc độ V.ở khoảng cách r tính từ electron của nguyên tử (Hình 1). Bởi vì Tương tác Coulomb với hạt này, electron nhận được một động lượng theo hướng vuông góc với phương chuyển động của hạt. Sự tương tác giữa một hạt và một electron đạt hiệu quả cao nhất khi nó đi dọc theo đoạn quỹ đạo gần electron nhất và có khoảng cách tương đương với khoảng cách r, chẳng hạn bằng 2r. Khi đó trong công thức , đâu là thời gian mà hạt đi qua đoạn quỹ đạo 2r, tức là ,Một F- sức mạnh trung bình tương tác giữa hạt và electron trong thời gian này.

Sức mạnh F theo định luật Coulomb, nó tỷ lệ thuận với điện tích của hạt ( Ze) và điện tử ( e) và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. Do đó, lực tương tác giữa hạt và electron xấp xỉ bằng:

(xấp xỉ, vì tính toán của chúng tôi không tính đến ảnh hưởng của hạt nhân nguyên tử của các electron khác và nguyên tử của môi trường):

Vì vậy, động lượng mà electron nhận được phụ thuộc trực tiếp vào điện tích của hạt đi gần nó và trong mối quan hệ nghịch đảo từ tốc độ của cô ấy.

Với một số là đủ xung lực lớn Một electron được tách ra khỏi nguyên tử và nguyên tử sau biến thành ion. Đối với mỗi đơn vị đường đi của hạt, càng có nhiều ion được hình thành

(và do đó là các giọt chất lỏng), điện tích của hạt càng lớn và tốc độ của nó càng thấp. Từ đây, hãy rút ra những kết luận mà bạn cần biết để có thể “đọc” được bức ảnh chụp các vết hạt:

1. Những thứ khác điều kiện giống nhauđường đi dày hơn đối với hạt có điện tích lớn hơn. Ví dụ, ở cùng tốc độ, dấu vết của các hạt dày hơn dấu vết của proton và electron.

2. Nếu các hạt có cùng điện tích thì đường đi của hạt sẽ dày hơn đối với hạt có tốc độ thấp hơn và chuyển động chậm hơn, do đó rõ ràng là khi kết thúc chuyển động, đường đi của hạt dày hơn lúc đầu , vì tốc độ của hạt giảm do mất năng lượng cho quá trình ion hóa các nguyên tử của môi trường.

3. Qua nghiên cứu bức xạ ở những khoảng cách khác nhau tới chất phóng xạ, người ta thấy hiện tượng ion hóa và các tác dụng khác - bức xạ dừng lại đột ngột ở một khoảng cách nhất định đặc trưng của từng chất phóng xạ. Khoảng cách này được gọi là số dặm hạt. Rõ ràng, phạm vi phụ thuộc vào năng lượng của hạt và mật độ của môi trường. Ví dụ, trong không khí ở nhiệt độ 15 0 C và áp suất bình thường, phạm vi của hạt có năng lượng ban đầu là 4,8 MeV là 3,3 cm và phạm vi của hạt có năng lượng ban đầu là 8,8 MeV là 8,5 cm. Trong cơ thể rắn chắc. ví dụ, trong nhũ tương ảnh, phạm vi của các hạt có năng lượng như vậy tương đương với vài chục micromet.

Nếu một buồng mây được đặt trong một từ trường thì các hạt tích điện chuyển động trong đó sẽ chịu tác dụng của lực Lorentz, lực này bằng nhau (trong trường hợp tốc độ hạt vuông góc với các đường sức):

Ở đâu Ze-điện tích hạt, tốc độ và TRONG - cảm ứng từ trường. Quy tắc bàn tay trái cho phép chúng ta chứng minh rằng lực Lorentz luôn hướng vuông góc với vận tốc của hạt và do đó là lực hướng tâm:

Ở đâu T - khối lượng của hạt, r là bán kính cong của đường đi của nó. Do đó (1).

Nếu hạt có tốc độ thấp hơn nhiều so với tốc độ ánh sáng (tức là hạt không có tính tương đối), thì mối quan hệ giữa động năng và bán kính cong của nó có dạng: (2)

Từ các công thức thu được, có thể rút ra kết luận cần được sử dụng để phân tích ảnh chụp các vết hạt.

1. Bán kính cong của đường phụ thuộc vào khối lượng, tốc độ và điện tích của hạt. Bán kính càng nhỏ (tức là độ lệch của hạt so với chuyển động thẳng càng lớn), khối lượng và tốc độ của hạt càng thấp và điện tích của nó càng lớn. Ví dụ, trong cùng một từ trường ở cùng vận tốc ban đầu, độ lệch của electron sẽ lớn hơn độ lệch của proton và bức ảnh sẽ cho thấy vệt electron là một vòng tròn có bán kính nhỏ hơn bán kính của đường proton. Một electron nhanh sẽ lệch hướng ít hơn một electron chậm. Một nguyên tử helium bị thiếu một electron (ion Không +), các hạt sẽ bị lệch yếu hơn, vì ở cùng khối lượng, điện tích của các hạt lớn hơn điện tích của một nguyên tử helium bị ion hóa đơn lẻ. Từ mối quan hệ giữa năng lượng của một hạt và bán kính cong của đường đi của nó, rõ ràng là độ lệch so với chuyển động thẳng sẽ lớn hơn trong trường hợp năng lượng của hạt nhỏ hơn.

2. Vì tốc độ của hạt giảm về cuối đường chạy nên bán kính cong của đường cũng giảm (độ lệch so với chuyển động theo đường thẳng tăng). Bằng cách thay đổi bán kính cong, bạn có thể xác định hướng chuyển động của hạt - điểm bắt đầu chuyển động của nó nơi độ cong của đường đi nhỏ hơn.

3. Sau khi đo bán kính cong của đường ray và biết một số đại lượng khác, chúng ta có thể tính tỷ số giữa điện tích và khối lượng của một hạt:

Mối quan hệ này đóng vai trò là đặc tính quan trọng nhất của hạt và cho phép người ta xác định nó là loại hạt gì, hoặc, như người ta nói, xác định hạt, tức là. thiết lập danh tính của nó (nhận dạng, sự giống nhau) với một hạt đã biết

Nếu phản ứng phân rã của hạt nhân nguyên tử xảy ra trong buồng mây, thì từ dấu vết của các hạt - sản phẩm phân rã, có thể xác định hạt nhân nào đã phân rã. Để làm được điều này, bạn cần nhớ rằng trong phản ứng hạt nhânđịnh luật bảo toàn toàn phần điện tích Và số đầy đủ nucleon. Ví dụ: trong phản ứng: tổng điện tích của các hạt tham gia phản ứng bằng 8 (8 + 0) và điện tích của các hạt sản phẩm phản ứng cũng bằng 8 (4 * 2 + 0). Tổng số nucleon ở bên trái là 17 (16+1) và ở bên phải cũng là 17 (4 * 4+1). Nếu không biết hạt nhân của nguyên tố nào đã phân rã thì điện tích của nó có thể được tính bằng các phép tính số học đơn giản, sau đó sử dụng bảng D.I. Mendeleev để tìm ra tên của nguyên tố đó. Định luật bảo toàn tổng số nucleon sẽ giúp xác định hạt nhân thuộc về đồng vị nào của nguyên tố này. Ví dụ: trong phản ứng:

Z = 4 – 1 = 3 và A = 8 – 1 = 7, do đó nó là đồng vị của lithium.

Thiết bị và phụ kiện: hình ảnh đường đi, giấy trong suốt, hình vuông, la bàn, bút chì.

Trình tự công việc:

Bức ảnh (Hình 2) cho thấy dấu vết của hạt nhân nguyên tố ánh sáng (22 cm cuối cùng trên đường đi của chúng). Hạt nhân chuyển động trong từ trường bằng cảm ứng TRONG= 2,17 Tesla, hướng vuông góc với ảnh. Tốc độ ban đầu tất cả các hạt nhân đều giống hệt nhau và vuông góc với các đường sức.

Hình 2.

1. Nghiên cứu dấu vết của các hạt tích điện (vật liệu lý thuyết).

1.1. Xác định hướng của vectơ cảm ứng từ trường và vẽ hình giải thích, chú ý rằng hướng chuyển động của hạt được xác định bởi sự thay đổi bán kính cong của đường đi của hạt tích điện (điểm bắt đầu chuyển động của nó). là nơi độ cong của đường ray ít hơn).

1.2. Giải thích tại sao quỹ đạo của hạt là những vòng tròn bằng lý thuyết trong phòng thí nghiệm.

1.3. Nguyên nhân dẫn đến sự khác biệt về độ cong quỹ đạo của các hạt nhân khác nhau là gì và tại sao độ cong của mỗi quỹ đạo lại thay đổi từ đầu đến cuối đường đi của hạt? Trả lời những câu hỏi này bằng cách sử dụng lý thuyết cho công việc trong phòng thí nghiệm.

2. Nghiên cứu dấu vết của các hạt tích điện bằng cách sử dụng các bức ảnh làm sẵn (Hình 2).

2.1. Đặt một chiếc lá trên bức ảnh giấy trong suốt(bạn có thể sử dụng giấy can) và cẩn thận chuyển track 1 và cạnh phải của ảnh lên đó.

2.2. Đo bán kính cong R của đường đi của hạt 1 xấp xỉ ở điểm bắt đầu và kết thúc đường chạy, để làm được điều này, bạn cần thực hiện các công thức sau:

a) vẽ 2 hợp âm khác nhau từ đầu bản nhạc;

b) tìm trung điểm của dây 1 và dây 2 bằng la bàn và hình vuông;

c) rồi kẻ đoạn thẳng đi qua trung điểm của các đoạn dây cung;) ;

c) số kết quả sẽ là số seri yếu tố;

d) sử dụng bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học, xác định hạt III là hạt nhân của nguyên tố nào.

3. Rút ra kết luận về công việc đã thực hiện.

4. Trả lời các câu hỏi bảo mật.

Câu hỏi bảo mật:

Hạt nhân nào - deuterium hoặc tritium - thuộc về rãnh II và IV (sử dụng ảnh chụp dấu vết của các hạt tích điện và cấu trúc tương ứng để trả lời)?

CÔNG VIỆC PHÒNG THÍ NGHIỆM SỐ 20.

Từ khóa:nguyên tử, hạt nhân nguyên tử, hạt cơ bản, phản hạt, vết của hạt tích điện, phương pháp quan sát và ghi lại hạt tích điện.

Mục đích của công việc:	giải thích bản chất chuyển động của các hạt mang điện.
Thiết bị:	ảnh chụp các vết của các hạt tích điện thu được trong buồng mây (số 1), buồng bong bóng(số 2) và nhũ ảnh (số 3).
Thông tin lý thuyết:	1. Vết của các hạt tích điện trong buồng mây là chuỗi các giọt chất lỏng cực nhỏ (nước hoặc rượu) được hình thành do sự ngưng tụ hơi siêu bão hòa của chất lỏng này trên các ion nằm dọc theo quỹ đạo của hạt tích điện; trong buồng bong bóng có các chuỗi bong bóng hơi cực nhỏ của chất lỏng quá nhiệt hình thành trên các ion. Các dấu vết cho thấy quỹ đạo của các hạt tích điện. 2. Độ dài của đường đi phụ thuộc vào năng lượng ban đầu của hạt tích điện và mật độ môi trường: càng lớn thì năng lượng của hạt càng lớn và mật độ ít hơn môi trường. 3. Độ dày của rãnh phụ thuộc vào điện tích và tốc độ của hạt: điện tích của hạt càng lớn và tốc độ của nó càng thấp thì nó càng lớn. 4. Khi một hạt tích điện chuyển động trong từ trường, đường đi của nó sẽ bị cong. Bán kính cong của rãnh phụ thuộc vào khối lượng, điện tích, tốc độ của hạt và mô đun cảm ứng từ trường: nó càng lớn thì khối lượng lớn hơn và tốc độ của hạt và điện tích của nó cũng như mô đun cảm ứng từ trường càng thấp. 5. Bằng cách thay đổi bán kính cong của đường đi, bạn có thể xác định hướng chuyển động của hạt và sự thay đổi tốc độ của nó: điểm bắt đầu chuyển động và tốc độ của nó nhiều chủ đề hơn, Ở đâu bán kính lớn hơn theo dõi độ cong.
Sơ đồ cấu trúc và logic:	Xem hình ảnh bảng bên dưới

Hướng dẫn công việc:

1) Các hạt alpha đã chuyển động theo hướng nào?

2) Tại sao độ dài của các vết hạt alpha gần như giống nhau?

3) Tại sao độ dày của các rãnh hạt alpha tăng nhẹ về cuối quá trình chạy?

4) Tại sao một số hạt alpha chỉ để lại dấu vết khi kết thúc quá trình chạy của chúng?

1) Tại sao quỹ đạo electron có dạng xoắn ốc?

2) Electron đã chuyển động theo hướng nào?

3) Vectơ cảm ứng từ được định hướng như thế nào?

1) Tại sao vết hạt nhân nguyên tử có độ dày khác nhau?

2) Vết nào thuộc hạt nhân của nguyên tử magie, canxi và sắt?

3) Có thể rút ra kết luận gì từ việc so sánh độ dày của vết hạt nhân nguyên tử của các nguyên tố khác nhau?

Các vết hạt thu được trong nhũ tương chụp ảnh khác với các vết hạt trong buồng mây và buồng bong bóng như thế nào?

Chuẩn bị báo cáo bằng văn bản về các vấn đề được đề xuất.

Phần kết luận
Công việc thực tế như một hình thức tổ chức hoạt động giáo dục sinh viên đóng góp vào sự phát triển tư duy khoa học, hình thành các kỹ năng thâm nhập trí tuệ vào bản chất của hiện tượng đang được nghiên cứu, làm tăng vai trò phương pháp thí nghiệmđào tạo nhằm phát triển hoạt động sáng tạo tính cách, khả năng thích ứng với điều kiện mới của thị trường lao động, sẵn sàng sử dụng công nghệ mới trong lĩnh vực chuyên môn các hoạt động.

Phụ lục số 1

Tài liệu tham khảo

Danh sách các nguồn được sử dụng

Các nguồn chính:

Dmitrieva, V.F. Vật lý các ngành nghề, chuyên ngành hồ sơ kỹ thuật. [Văn bản]: sách giáo khoa dành cho người mới bắt đầu học. và thứ Tư giáo sư giáo dục / V.F. Dmitrieva - tái bản lần thứ 4, ster. Trung tâm xuất bản"Học viện", 2012.-448 tr.
Dmitrieva, V.F. Vật lý cho các ngành nghề và chuyên ngành kỹ thuật. Tuyển tập các bài toán [Văn bản]: sách giáo khoa giáo dục. tổ chức sớm và thứ Tư giáo dục chuyên nghiệp / V.F. Dmitrieva. - M.: Trung tâm xuất bản "Học viện", 2012. - 256 tr.
Dmitrieva, V.F. Vật lý cho các ngành nghề và chuyên ngành kỹ thuật. Vật liệu kiểm soát[Văn bản]: sách giáo khoa dành cho người mới bắt đầu học. và thứ Tư giáo sư giáo dục / V.F. Dmitrieva, L.I. Vasiliev.- M.: Trung tâm xuất bản "Học viện", 2012.-112 tr.
Mokrova, I.I. Phát triển nội dung phòng thí nghiệm đổi mới công việc thực tế trong hệ thống đào tạo kỹ sư công nghệ hồ sơ kỹ thuật cơ khí [Văn bản] // Giáo dục trung cấp nghề.-2011.-No.6.- P.30-36.
Myakishev, G.Ya. Vật lý. Lớp 10 [Văn bản]: sách giáo khoa phổ thông. Các thể chế: cơ bản và cấp độ hồ sơ/ G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N. Sotsky; được chỉnh sửa bởi V.I. Nikolaeva, N.A. Parfentyeva.-ấn bản thứ 19.
Myakishev, G.Ya. Vật lý. Lớp 11 [Văn bản]: sách giáo khoa phổ thông. tổ chức: cấp độ cơ bản và hồ sơ / G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, V.M. Charugin; biên tập. V.I. Nikolaeva, N.A. Parfentyeva.- tái bản lần thứ 19-M.: Giáo dục, 2010.-399 tr.

Các nguồn bổ sung:

Burov, V.A. Phía trước nhiệm vụ thí nghiệm trong vật lý [Văn bản]: mô phạm. vật liệu. Cẩm nang dành cho giáo viên / V.A. Burov, A.I. Ivanov, V.I. Sviridov. – M.: Giáo dục, 1986. – 48 giây.
Kabardin, O.F. Vật lý [Văn bản]: Tài liệu tham khảo: sách giáo khoa dành cho học sinh.-3rd ed.-M. : Khai sáng, 1991.-367 tr.
Hội thảo vật lý ở trường trung học[Văn bản]: mô phạm. vật liệu. Cẩm nang dành cho giáo viên / L.I. Antsiferov [và những người khác]; được chỉnh sửa bởi V.A. Burova, Yu.I. Tinh ranh. – Tái bản lần thứ 3, có sửa đổi. – M.: Giáo dục, 1987.- 191 tr.
Phía trước lớp học thí nghiệm môn vật lý lớp 7-11 cơ sở giáo dục[Văn bản]: sách dành cho giáo viên / V.A. Burov [và những người khác]; được chỉnh sửa bởi V.A. Burova, G.G. Nikiforova. – M.: Giáo dục, 1996.-368 tr.

Tài nguyên điện tử:

Công tác thí nghiệm vật lý lớp 10. [ Tài nguyên điện tử] : ảo phòng thí nghiệm vật lý: giáo trình điện tử. manual.- M.: Bustard, 2006.-1Đĩa quang điện tử (CD-ROM).- Yêu cầu hệ thống: hệ điều hành Windows 95/98/ME/NT/2000/XP, Pentium III, 256 MB, hệ thống video 800x600, 16 bit.- Cap. từ container.-220-00.
Công tác thí nghiệm vật lý lớp 11. [Tài nguyên điện tử]: phòng thí nghiệm vật lý ảo: sách giáo khoa điện tử. manual.- M.: Bustard, 2006.-1Đĩa quang điện tử (CD-ROM).- Yêu cầu hệ thống: hệ điều hành Windows 95/98/ME/NT/2000/XP, Pentium III, 256 MB, hệ thống video 800x600 ,16 bit.-Capt. từ container.-220-00.

Chủ thể: Công việc trong phòng thí nghiệm “Nghiên cứu dấu vết của hạt tích điện bằng ảnh chụp sẵn”

Cấp I. Thông tin lý thuyết

Khi một hạt tương tác với một electron của nguyên tử, electron nhận được động lượng tỷ lệ thuận với điện tích của hạt và tỷ lệ nghịch với tốc độ của hạt. Ở một xung lượng đủ lớn, một electron tách ra khỏi nguyên tử và nguyên tử biến thành ion. Trên mỗi đơn vị đường đi của hạt, càng có nhiều ion (và do đó, các giọt chất lỏng) được hình thành thì điện tích của hạt càng lớn và tốc độ của nó càng thấp. Điều này dẫn đến những kết luận sau đây mà bạn cần biết để có thể “đọc” được một bức ảnh về các vết hạt:

§ Vì lý do khác điều kiện bình đẳng rãnh dày hơn đối với hạt có điện tích lớn hơn..gif" width="69" Height="21">, điện tích của hạt ở đâu; là tốc độ; là cảm ứng từ.

Quy tắc bàn tay trái cho thấy lực Lorentz có hướng vuông góc với tốc độ của hạt và do đó, là lực hướng tâm: https://pandia.ru/text/80/248/images/image007_16.gif" width= "17" Height="15 src =>"> là khối lượng của hạt; là bán kính cong của đường đi của nó.

Từ đây ta có: .

Nếu (tức là..gif" width="24" Height="41 src=">.

Mối quan hệ này là đặc điểm quan trọng nhất của hạt và cho phép bạn “xác định” hạt đó, nghĩa là xác định nó với một hạt đã biết.

https://pandia.ru/text/80/248/images/image014_3.jpg" width="200" Height="287 src=">

Dấu vết hạt trong buồng mây Dấu vết proton

Cấp II.Hãy nhắc lại những nội dung chính của lý thuyết

1..gif" width="16" Height="15">-hạt, độ dày, hướng của chúng?

3. Tên lực do từ trường tác dụng lên một hạt tích điện chuyển động trong nó là gì? Nó được chỉ đạo như thế nào?

4. Từ trường ảnh hưởng như thế nào đến chuyển động của hạt tích điện?

5. Cho biết lý do vì sao bán kính cong của vệt hạt giảm dần về cuối đường đi của nó.

Một khởi đầu không tồi. Cố gắng trả lời các câu hỏi

1. Tại sao dọc theo quỹ đạo của hạt lại xuất hiện một chuỗi ion?

2. Tại sao dấu vết lại hiện rõ khi một hạt di chuyển trong buồng mây?

3. Có thể quan sát dấu vết của hạt trong buồng mây không? Chúng sẽ khác với các vết hạt như thế nào?

4. Tại sao vệt hạt trở nên dày hơn về cuối quá trình chạy trong buồng mây?

5. Độ cong quỹ đạo của hạt tích điện trong từ trường phụ thuộc như thế nào vào: a) điện tích của nó; b) tốc độ di chuyển; c) cảm ứng từ trường?

Cấp độ III.Cố gắng hoàn thành nhiệm vụ

1. Dụng cụ nào sau đây để ghi lại bức xạ hạt nhân mà sự truyền qua của một hạt tích điện nhanh gây ra sự xuất hiện của một vệt các giọt chất lỏng trong chất khí?

A. Máy đếm Geiger;

Buồng B. Wilson;

B. Buồng bong bóng;

G. Nhũ tương màng dày;

D. Màn hình được phủ kẽm sunfua.

Cuộc thi đấu.

1. Đường đi trong buồng mây bao gồm...

2. Bằng chiều dài và độ dày của bản nhạc, bạn có thể xác định...

3. Bằng bán kính của đường đi, bạn có thể xác định...

3. Hình vẽ thể hiện đường đi của một electron trong buồng mây đặt trong từ trường. Electron đã chuyển động theo hướng nào?

4. Hình vẽ thể hiện đường đi của một proton trong buồng mây đặt trong từ trường. Hạt đang bay theo hướng nào?

5. Hình vẽ thể hiện dấu vết của hai hạt trong buồng mây. Dấu của điện tích là gì nếu các đường cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng hình vẽ và hướng ra xa người đọc? Khối lượng của các hạt có bằng nhau không?

IVmức độ. Kiểm tra xem bạn đã hiểu mọi thứ chưa

1. Để xác định chuyển động của meson âm, các tấm chì được đặt trên đường đi của nó trong buồng mây và buồng này nằm trong từ trường. Giải thích cách xác định hướng chuyển động của hạt.

Cấp độ V Đây là một nhiệm vụ khó khăn, tuy nhiên, nếu giải quyết được nó, bạn sẽ có một bước tiến đáng chú ý trong kiến thức vật lý, bạn sẽ có mọi lý do để đối xử với bản thân một cách tôn trọng hơn trước

1. Khi boron bắt giữ một proton chuyển động nhanh, thì trong buồng mây nơi quá trình này diễn ra, ba vệt gần như giống hệt nhau được hình thành, tỏa ra theo hướng các mặt khác nhau. Những hạt nào hình thành những dấu vết này?

Công việc trong phòng thí nghiệm

“Nghiên cứu dấu vết của các hạt tích điện bằng các bức ảnh chụp sẵn”

Mục đích của công việc : phát triển các kỹ năng và khả năng cơ bản để phân tích ảnh chụp dấu vết của các hạt tích điện

Nhiệm vụ 1. Nghiên cứu dấu vết của các hạt tích điện thu được trong buồng mây.

Thiết bị : hình ảnh các vết của các hạt tích điện thu được trong buồng mây.

Nhiệm vụ 2. Nghiên cứu dấu vết của các hạt tích điện thu được trong buồng bong bóng.

Thiết bị : hình ảnh các vết của các hạt tích điện thu được trong buồng bong bóng.

Nhiệm vụ 3. Nghiên cứu dấu vết của các hạt tích điện thu được trong nhũ tương ảnh

Thiết bị : ảnh chụp vết của các hạt tích điện thu được trong nhũ tương ảnh.

Nhiệm vụ 4. Hình vẽ cho thấy hai vết của các hạt tích điện trong buồng mây đặt trong một từ trường đều, vuông góc với mặt phẳng vẽ. Theo dõiTÔIthuộc về proton.

Hạt nào (proton, electron hoặcα -particle) thuộc về bản nhạcII ? Được biết, các hạt bay vào buồng mây trong mặt phẳng của hình với ở cùng tốc độ. Giải thích câu trả lời của bạn bằng cách chỉ ra những định luật vật lý mà bạn đã sử dụng để giải thích.

câu trả lời

Công việc 1. 1. Từ trên xuống dưới. 2. Buồng mây nằm trong từ trường. 3. Vuông góc với ảnh từ trên xuống dưới. 4. Tốc độ giảm-hạt

Công việc 2. 1. Vì nó chuyển động trong từ trường với tốc độ giảm dần. 2. Từ vòng ngoài của đường xoắn ốc đến tâm của nó. 3. Vuông góc với ảnh từ trên xuống dưới.

Công việc 3. 1. Điện tích của các hạt nhân không giống nhau. 2. Đường bên trái thuộc về hạt nhân nguyên tử magie, đường giữa thuộc về hạt nhân kali và đường bên phải thuộc về hạt nhân sắt. 3. Điện tích của hạt nhân nguyên tử càng lớn thì độ dày của đường đi càng lớn. 4. Các vết hạt trong nhũ tương ảnh ngắn hơn, dày hơn và có các cạnh lởm chởm.