![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Теоретичні відомості
Лабораторна робота ДОСЛВДЖЕННЯ ТРЕКІВ ЗАРЯДЖЕНИХ ЧАСТИНОК ЗА ГОТОВИМИ ФОТОГРАФІЯМИ Мета: навчитись аналізувати фотографії із зображенням треків заряджених частинок, що отримані за допомогою камери Вільсона, та ідентифікувати ц частинки.
Обладнання: фотографія треків заряджених частинок, що отримані за допомогою камери Вільсона, аркуш кальки. Теоретичні відомості Камера Вільсона – трековий детектор, за допомогою якого відтворюють траєкторію руху зарядженої частинки (трек). Всередині камери, що перебуває в робочому стані, зазвичай міститься повітря та перенасичені пари спирту. Заряджена частинка, потрапивши до камери, іонізує молекули повітря, на яких відбувається конденсація перенасиченої пари. Ланцюжок крапель сконденсованої пари, який виникає вдовж траєкторії руху зарядженої частинки, являє собою трек цієї частинки. На рисунку подано фотографію треків заряджених частинок, що отримані за допомогою камери Вільсона, поміщеної в магнітне поле, вектор індукції якого напрямлений перпендикулярно до площини фотографії. Розглянемо треки частинок 1 і 2. Відомо, що початкові швидкості руху цих частинок однакові ( Оскільки обидві заряджені частинки рухалися в магнітному полі, то на кожну з них з боку магнітного поля діяла сила Лоренца
де
Під дією цієї сили частинки 1 і 2 рухаються по криволінійних траєкторіях з доцентровим прискоренням, яке визначається за формулою:
де Згідно з другим законом Ньютона, сила Лоренца
З урахуванням формул (1) і (2), формулу (3) можна переписати наступним чином: Скориставшись отриманим виразом, запишемо формули для визначення питомого заряду Поділивши один вираз на другий отримаємо формулу, за якою можна визначити питомий заряд другої частинки, якщо відомий питомий заряд першої частинки і радіуси кривизни треків:
1. Розгляньте фотографію треків заряджених частинок, що отримані за допомогою камери Вільсона і вкажіть напрямки початкових швидкостей руху частинок 2. Визначте знак заряду частинки 2, якщо частинка 1 ідентифікована як протон. 3. Визначте напрямок вектора індукції магнітного поля, в якому рухались частинки (скориставшись правилом лівої руки) і вкажіть його на вашому перемальованому рисунку. 4. Опишіть форму треку кожної частинки. Чому змінюється кривизна траєкторії руху частинок? 5. З’ясуйте чи відрізняється товщина треку на початку та в кінці пробігу частинки (відповідь поясніть). 6. Визначте радіуси Ø Ø до кожної хорди поставити серединний перпендикуляр; Ø знайти точку перетину серединних перпендикулярів; Ø виміряти відстань 7. Обчисліть питомий заряд частинки 2 якщо відомо, що частинка 1 ідентифікована як протон. Необхідні дані візьміть з нижче наведеної таблиці.
8. Ідентифікуйте частинку 2. Визначте ядром якого елемента є ця часинка. 9. Результати вимірювань і обчислень занесіть в таблицю.
10. Проаналізуйте результати дослідження треків заряджених частинок. Сформулюйте висновок.
|