Изучение треков заряженных частиц по фотографиям

Лабораторная работа «Изучение треков заряженных частиц по готовым фотографиям»

Цель работы: научиться анализировать фотографии треков заряженных частиц, объяснить характер движения заряженных частиц.

Оборудование:

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

Пояснения. При выполнении данной лабораторной работы следует помнить, что: а) длина трека тем больше, чем больше энергия частицы и чем меньше плотность среды; б) толщина трека тем больше, чем больше заряд частицы и чем меньше её скорость; в) при движении заряженной частицы в магнитном поле трек её получается искривлённым, причём радиус кривизны трека тем больше, чем больше масса и скорость частицы и чем меньше её заряд и модуль индукции магнитного поля; г) частица двигалась от конца трека с большим радиусом кривизны к концу с меньшим радиусом кривизны (радиус кривизны по мере движения уменьшается, так как из-за сопротивления среды уменьшается скорость частицы).

Ход работы:

1. На двух из трёх представленных вам фотографий (рис.) изображены треки частиц, движущихся в магнитном поле. Укажите на каких. Ответ обоснуйте.

2. Рассмотрите фотографию треков α-частиц, двигавшихся в камере Вильсона (рис.а), и ответьте на вопросы.

а) В каком направлении двигались α-частицы?

б) Длина треков α-частиц примерно одинакова. О чём это говорит?

в) Как менялась толщина трека по мере движения частиц? Что из этого следует?

3. На (рис. б) дана фотография треков а-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.

4. На (рис. в) 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 (рис. в) гораздо длиннее треков α-частиц на (рис. б)?

Фотографии треков α -частиц

Сделайте вывод о проделанной работе.

Дополнительное задание.

Какую дополнительную информацию о частицах можно получить по виду треков?