Толщина трека тем больше чем

Лабораторная работа»Изучение видов треков заряженных частиц по фотографиям треков»

Список вопросов теста

Вопрос 1

При выполнении данной работы необходимо помнить, что:

– длина трека тем больше, чем больше энергия частицы (и чем меньше плотность среды);

– толщина трека тем больше,чем 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).

Внимательно рассмотрите фотографию треков a-частиц, двигавшихся в камере Вильсона и ответьте на следующий вопрос.

В каком направлении двигались альфа-частицы?

Варианты ответов

Вопрос 2

При выполнении данной работы необходимо помнить, что:

– длина трека тем больше, чем больше энергия частицы (и чем меньше плотность среды);

– толщина трека тем больше,чем 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).

Внимательно рассмотрите фотографию треков a-частиц, двигавшихся в камере Вильсона и ответьте на следующий вопрос.

Почему длина треков альфа-частиц примерно одинакова?

Вопрос 3

При выполнении данной работы необходимо помнить, что:

– длина трека тем больше, чем больше энергия частицы (и чем меньше плотность среды);

– толщина трека тем больше,чем 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).

Внимательно рассмотрите фотографию треков a-частиц, двигавшихся в камере Вильсона и ответьте на следующий вопрос.

Как менялась толщина трека по мере движения частиц и что из этого следует ?

Варианты ответов

Вопрос 4

При выполнении данной работы необходимо помнить, что:

– длина трека тем больше, чем больше энергия частицы (и чем меньше плотность среды);

– толщина трека тем больше, чем 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).

Варианты ответов

Вопрос 5

При выполнении данной работы необходимо помнить, что:

– длина трека тем больше, чем больше энергия частицы (и чем меньше плотность среды);

– толщина трека тем больше, чем 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).

Дана фотография треков α-частиц в камере Вильсона, находившейся в магнитном поле. Определите по этой фотографии,почему треки альфа-частицы искривлены?

Вопрос 6

При выполнении данной работы необходимо помнить, что:

– длина трека тем больше, чем больше энергия частицы (и чем меньше плотность среды);

– толщина трека тем больше, чем 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).

Дана фотография треков α-частиц в камере Вильсона, находившейся в магнитном поле. Определите по этой фотографии, как был направлен вектор магнитной индукции?

Варианты ответов

Вопрос 7

При выполнении данной работы необходимо помнить, что:

– длина трека тем больше, чем больше энергия частицы (и чем меньше плотность среды);

– толщина трека тем больше, чем 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).

Дана фотография треков α-частиц в камере Вильсона, находившейся в магнитном поле. Определите по этой фотографии, как изменилась скорость движения альфа-частиц? По каким признакам вы судите об изменении скорости движения?

Варианты ответов

Скорость увеличивалась. Об увеличении скорости судят по уменьшению радиуса кривизны и увеличению толщины треков

Скорость уменьшалась. Об уменьшении скорости судят по увеличению радиуса кривизны и уменьшению толщины треков

Скорость увеличивалась. Об увеличении скорости судят по увеличению радиуса кривизны и уменьшению толщины треков

Вопрос 8

При выполнении данной работы необходимо помнить, что:

– длина трека тем больше, чем больше энергия частицы (и чем меньше плотность среды);

– толщина трека тем больше, чем 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).

Дана фотография трека электрона в пузырьковой камере, находившейся в магнитном поле. Определите по этой фотографии, почему трек электрона имеет вид спирали?

Варианты ответов

Вопрос 9

При выполнении данной работы необходимо помнить, что:

– длина трека тем больше, чем больше энергия частицы (и чем меньше плотность среды);

– толщина трека тем больше, чем 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).

Дана фотография трека электрона в пузырьковой камере, находившейся в магнитном поле. Определите по этой фотографии, как был направлен вектор магнитной индукции?

Варианты ответов

Вопрос 10

При выполнении данной работы необходимо помнить, что:

– длина трека тем больше, чем больше энергия частицы (и чем меньше плотность среды);

– толщина трека тем больше, чем 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).

Дана фотография трека электрона в пузырьковой камере, находившейся в магнитном поле. Определите по этой фотографии, в каком направлении двигался электрон?

Источник

Лабораторная работа «исследование треков частиц»(9 класс)

1. Укажите направление движения частиц на рисунках 1,2,3 ______________________________________________

2. На каких из рисунков 1,2,3 частицы движутся в магнитном поле ________________________________________

3. На первом рисунке длина треков примерно одинакова. Почему? _________________________________________

4. Как изменяется толщина трека по мере движения частицы? Что из этого следует? __________________________

5. Почему на рис 3 трек гораздо длиннее трека на рис 2? _________________________________________________

6. На рис 4 изображены треки атомов серебра, германия и калия. Какой кому принадлежит? ___________________

7. Определите заряд частиц на рисунке 5 ______________________________________________________________

Работу выполнили: _______________________________________________________________________________________

1. Укажите направление движения частиц на рисунках 1,2,3 ______________________________________________

2. На каких из рисунков 1,2,3 частицы движутся в магнитном поле ________________________________________

3. На первом рисунке длина треков примерно одинакова. Почему? _________________________________________

4. Как изменяется толщина трека по мере движения частицы? Что из этого следует? __________________________

5. Почему на рис 3 трек гораздо длиннее трека на рис 2? _________________________________________________

6. На рис 4 изображены треки атомов теллура, цинка, натрия. Какой кому принадлежит? _____________________

7. Определите заряд частиц на рисунке 5 ______________________________________________________________

Работу выполнили: _______________________________________________________________________________________

1. Укажите направление движения частиц на рисунках 1,2,3 ______________________________________________

2. На каких из рисунков 1,2,3 частицы движутся в магнитном поле ________________________________________

3. На первом рисунке длина треков примерно одинакова. Почему? _________________________________________

4. Как изменяется толщина трека по мере движения частицы? Что из этого следует? __________________________

5. Почему на рис 3 трек гораздо длиннее трека на рис 2? _________________________________________________

6. На рис 4 в точке g распалось ядро атома урана. Почему осколки разлетелись в противоположных направлениях?___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Определите заряд частиц на рисунке 5 ______________________________________________________________

Работу выполнили: _______________________________________________________________________________________

Пояснения к лабораторной работе №6 9 класс.

Ø Фотографии 1,2,3 – треки в камере Вильсона;

Ø Фотография 4 – трек в фотоэмульсии;

Ø Длина трека тем больше, чем больше энергия частицы;

Ø Длина трека тем больше, чем меньше плотность среды;

Ø Толщина трека тем больше, чем больше заряд частицы;

Ø Толщина трека тем больше, чем меньше скорость частицы;

Ø При движении частицы в магнитном поле её трек искривлён;

Ø Чем больше масса частицы, тем больше радиус кривизны трека;

Ø Чем больше скорость частицы, тем больше радиус кривизны трека;

Ø Чем меньше заряд, тем больше радиус трека;

Ø Чем слабее магнитное поле, тем больше радиус кривизны трека;

Ø Частицы движутся от участка трека с большим радиусом к участку с меньшим.

Пояснения к лабораторной работе №6 9 класс.

Ø Фотографии 1,2,3 – треки в камере Вильсона;

Ø Фотография 4 – трек в фотоэмульсии;

Ø Длина трека тем больше, чем больше энергия частицы;

Ø Длина трека тем больше, чем меньше плотность среды;

Ø Толщина трека тем больше, чем больше заряд частицы;

Ø Толщина трека тем больше, чем меньше скорость частицы;

Ø При движении частицы в магнитном поле её трек искривлён;

Ø Чем больше масса частицы, тем больше радиус кривизны трека;

Ø Чем больше скорость частицы, тем больше радиус кривизны трека;

Ø Чем меньше заряд, тем больше радиус трека;

Ø Чем слабее магнитное поле, тем больше радиус кривизны трека;

Ø Частицы движутся от участка трека с большим радиусом к участку с меньшим.

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Источник

Анализ и изучение треков заряженных частиц. 11-й класс

А.И.СЁМКЕ,
школа № 11, г. Ейск, Краснодарский кр.

Анализ и изучение треков заряженных частиц

Лабораторная работа. 11-й класс

Работа 1. Цель работы: познакомить учащихся с устройством и принципом действия камеры Вильсона, сформировать элементарные навыки и умения анализировать фотографии треков заряженных частиц.

Оборудование: фотографии треков заряженных частиц, полученных в камере Вильсона.

Учащимся сообщают основные сведения о методах наблюдения и регистрации заряженных частиц. Самостоятельно школьники изучают устройство и принцип действия камеры Вильсона. Треки заряженных частиц в камере Вильсона представляют собой цепочки микроскопических капелек жидкости (воды или спирта), образовавшиеся вследствие конденсации пересыщенного пара этой жидкости на ионах. Длина трека зависит от начальной энергии заряженной частицы и плотности окружающей среды. Толщина трека зависит от заряда и скорости частицы: она тем больше, чем больше заряд частицы и чем меньше её скорость. При движении заряженной частицы в магнитном поле трек её получается искривлённым. По изменению радиуса кривизны трека можно определить направление движения заряженной частицы и изменение её скорости.

Работа 2. Цель работы: познакомить учащихся с устройством и принципом действия пузырьковой камеры, сформировать элементарные навыки и умения анализировать фотографии треков заряженных частиц.

Оборудование: фотографии треков заряженных частиц, полученных в пузырьковой камере.

Самостоятельно школьники изучают устройство и принцип действия пузырьковой камеры.

Работа 3. Цель работы: познакомить учащихся с методом толстослойных фотоэмульсий, сформировать элементарные навыки и умения анализировать фотографии треков заряженных частиц.

Оборудование: фотографии треков заряженных частиц, полученных в фотоэмульсии.

Самостоятельно школьники знакомятся с методом толстослойных фотоэмульсий.

Работа 4. Цель работы: получить экспериментальные навыки в чтении фотографий движения заряженных частиц, сфотографированных в камере Вильсона.

Приборы и материалы: фотографии треков, прозрачная бумага (калька) или копировальная бумага, угольник, циркуль или лекало, карандаш.

Трек заряженной частицы в камере Вильсона представляет собой цепочку из микроскопических капелек воды или спирта, образовавшихся вследствие конденсации пересыщенных паров этих жидкостей на ионах. Ионы образуются в результате взаимодействия заряженной частицы с атомами и молекулами паров и газов, находящихся в камере.

На фотографии видны треки частиц, движущихся в магнитном поле индукцией В = 2,2 Тл. Вектор индукции магнитного поля перпендикулярен плоскости фотографии. Нижний трек принадлежит протону, имеющему начальную энергию 1,6 МэВ.

Порядок выполнения работы № 4

1. С помощью кальки или копировальной бумаги перечертите треки частиц и масштаб фотографии.

2. Определите направление движения частиц и направление силовых линий магнитного поля. Объясните, почему трек протона к концу пробега становится толще.

3. По величине энергии протона вычислите отношение его полной массы к массе покоя и покажите, что изменением массы следует пренебречь.

4. Зная, что верхний трек принадлежит частице, имеющей одинаковую с протоном начальную скорость, определите отношение заряда к массе для этой частицы. Какой частице принадлежит этот трек? Почему он толще трека протона?

5. Вычислите начальную энергию частицы, оставившей верхний след.

Работа 1. 1. Cверху вниз. 2. Камера Вильсона находится в магнитном поле. 3. Перпендикулярно фотографии сверху вниз. 4. Уменьшалась скорость -частиц.

Работа 2. 1. Потому что он двигался в магнитном поле с убывающей скоростью. 2. От внешнего витка спирали к её центру. 3. Перпендикулярно фотографии сверху вниз.

Работа 3. 1. Не одинаковы заряды ядер. 2. Левый трек принадлежит ядру атома магния, средний – ядру калия, правый – ядру железа. 3. Толщина трека тем больше, чем больше заряд ядра атома. 4. Треки частиц в фотоэмульсии короче и толще и имеют неровные края.

Работа 4. [2. Частицы движутся снизу вверх. Силовые линии магнитного поля направлены перпендикулярно плоскости рисунка на читателя. 3. Энергия протона E_p = 939,8 МэВ. Отношение = 939,8/938,2 = 1,002. 4. Начальная скорость протона Из уравнения движения заряженных частиц в магнитном поле: q /m = /(BR). Дальнейшее вычисление требует точного знания масштаба рисунка, так же, как и при решении п. 5. – Ред.]

Источник

Лабораторная работа №6 Изучение видов треков заряженных частиц по фотографиям треков

Урок 59. Физика 9 класс

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Лабораторная работа №6 Изучение видов треков заряженных частиц по фотографиям треков»

Цель работы – это объяснить характер движения заряженных частиц по готовым фотографиям.

Оборудование—фотографии треков заряженных частиц, полученных в камере Вильсона, пузырьковой камере и фотоэмульсии.

Известно, атомы и микрочастицы настолько малы, что не только не поддаются восприятию ни одним из наших органов чувств, но их не различить даже в электронный микроскоп. Откуда же у нас подробная информация о микромире?

Ученый – экспериментатор с помощью тонкой чувствительной аппаратуры, не видя саму микрочастицу, по ее следам, оставленным в веществе, определяет как факт прохождения частицы через вещество, так и параметры и свойства (заряд, массу, энергию; как двигалась, происходило ли столкновение и каков его результат и т.д.) микрочастиц. Принцип действия разных приборов различен, но общее для всех них – это усиление эффектов, производимых микрочастицей при прохождении через вещество (ее следов) до величин, способных влиять на наши органы чувств.

Вспомним, как работают такие приборы.

Камера Вильсона. В ней используется способность частиц больших энергий ионизировать атомы газа. Камера Вильсона представляет собой цилиндрический сосуд с поршнем. Верхняя часть цилиндра сделана из про­зрачного материала, в камеру вводится небольшое ко­личество воды или спирта, для чего снизу сосуд по­крыт слоем влажного бархата или сукна. Внутри ка­меры образуется смесь пересыщенных паров и воздуха.

Если воздух очищен от пылинок, то конденсация пара в жидкость затруднена из-за отсутствия центров конденсации. Однако центрами конденсации могут служить и ионы. Поэтому если через камеру (впускают через окошко) пролетает заряженная частица, ионизирующая на своем пути молекулы, то на цепочке ионов происходит конденсация паров и траектория движения частицы внутри камеры благодаря осевшим маленьким капелькам жидкости становится видимой. Цепочка образовавшихся капель жидкости образует трек частицы.

Советские физики Петр Леонидович Капица и Дмитрий Владимирович Скобельцын предложили размещать камеру в магнитном поле, под действием которого траектории частиц искривляются в ту или иную сторону в зависимости от знака заряда. По радиусу кривизны траектории и интенсивности треков определяют энергию и массу частицы.

Одной из разновидностей камеры Вильсона является изобретенная в 1952 году пузырьковая камера. Она действует примерно по тому же принципу, что и камера Вильсона, но вместо пересыщенного пара в ней используется перегретая выше точки кипения жидкость (например, жидкий водород).

Рабочий объем в пузырьковой камере заполнен жидкостью под высоким давлением, предохраняющим ее от закипания, несмотря на то, что температура жидкости выше температуры кипения при атмосферном давлении. При резком понижении давления жидкость оказывается перегретой и в течение небольшого времени находится в неустойчивом состоянии. Если через такую жидкость пролетит заряженная частица, то вдоль ее траектории жидкость закипит, поскольку образовавшиеся в жидкости ионы служат центрами парообразования. При этом траектория частицы отмечается цепочкой пузырьков пара, т.е. делается видимой.

Преимущество пузырьковой камеры перед камерой Вильсона обусловлено большей плотностью рабочего вещества, вследствие чего частица теряет больше энергии, чем в газе. Пробеги частиц оказываются более короткими, и частицы даже больших энергий застревают в камере. Это позволяет гораздо точнее определить направление движения частицы и ее энергию, наблюдать серию последовательных превращений частицы и вызываемые ею реакции.

Еще одним методом регистрации заряженных частиц служит так называемый метод фотоэмульсий, разработанный Мысовским и Ждановым в 1939 году.

Он основан на использовании почернения фотографического слоя под действием проходящих через фотоэмульсию быстрых заряженных частиц. Такая частица вызывает распад молекул бромистого серебра на ионы серебра и брома и почернение фотоэмульсий вдоль траектории движения, образуя скрытое изображение. По длине и толщине трека судят об энергии и массе частицы.

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).

Первое задание: на двух из трех представленных фотографий изображены треки заряженных частиц, движущихся в магнитном поле. Укажите на каких. И не забываем обосновывать свой ответ.

Второе задание: Внимательно рассмотрите фотографию треков a-частиц, двигавшихся в камере Вильсона и ответьте на следующие вопросы:

В каком направлении двигались альфа-частицы?

Почему длина треков альфа-частиц примерно одинакова?

Как менялась толщина трека по мере движения частиц и что из этого следует?

Третье задание: По представленной фотографии определите и объясните:

Почему менялся радиус кривизны и толщина треков по мере движения a -частиц?

А также в какую сторону двигались a-частицы?

Четвёртое задание: Рассмотрим фотографию трека электрона в пузырьковой камере, находившейся в магнитном поле. Определите по этой фотографии:

Почему трек имеет форму спирали?

В каком направлении двигался электрон?

Что могло послужить причиной того, что трек электрона гораздо длиннее треков альфа-частиц?

В конце работы не забудьте сделать общий вывод о проделанной работе.

Источник