Тема. Дослідження треків заряджених частинок за фотографіями.
Мета: навчитися аналізувати фотографії із зображенням треків заряджених частинок, отри-
маних за до камери Вільсона, та ідентифікувати ці частинки.
Обладнання: фотографія треків заряджених частинок, аркуш кальки, косинець.
ВказіВки дО РОБОти
Суворо дотримуйтесь інструкції з безпеки (див. форзац).
Результати вимірювань і обчислень відразу заносьте до таблиці.
Підготовка до експерименту
1. Згадайте, як визначають
модуль і напрямок сили,
з якою магнітне поле діє на
рухому заряджену частинку
(сили Лоренца).
2. Перенесіть треки І і ІІ
(рис. 1) на аркуш кальки (усі
необхідні позначення, зобра-
ження та побудови слід ви-
конувати саме на ньому).
експеримент
1. Розгляньте фотографію тре-
ків заряджених частинок,
отриманих за до ка-
мери Вільсона (рис. 1):
1) укажіть напрямки почат-
кових швидкостей руху час-
тинок І і ІІ, яким відповіда-
ють треки І і ІІ;
2) з’ясуйте, як змінюється
товщина кожного треку —
від початку до кінця пробігу
частинки.
Рис. 1
I
II
Масштаб 1 :1,8
253
Експериментальна робота № 9
2. Знаючи, що частинка І ідентифіко-
вана як протон і що обидві частинки
рухаються перпендикулярно до век-
тора магнітної індукції магнітного
поля, створеного в камері, визначте:
1) знак заряду частинки ІІ;
2) напрямок вектора магнітної ін-
дукції.
3. Урахувавши масштаб, визначте ра-
діу си R I і R II треків на початку про-
бігу частинок, для чого (див. рис. 2):
1) на зображенні треку накреслить дві хорди;
2) до кожної хорди поставте серединний перпендикуляр і позначте
точку О перетину цих перпендикулярів;
3) виміряйте відстань R від точки О до початку треку (радіус кривизни).
Номер
час-
тинки
Форма
треку
Зміна
товщини
треку
Радіус кри-
визни треку
R, м
Знак
заряду
частинки
Питомий
заряд
q
m
,
Кл/кг
Назва
частинки
І
ІІ
Опрацювання результатів експерименту
За даними таблиці «Питомий заряд деяких частинок» (див. Додаток 1)
визначте питомий заряд частинки І.
2. Обчисліть питомий заряд частинки ІІ за формулою:
q
m
q
m
R
R
II
II
I
I
I
II
= ⋅ .
3. Знаючи питомий заряд частинки ІІ, ідентифікуйте її: визначте, ядром
якого елемента є ця частинка.
аналіз експерименту та його результатів
За результатами дослідження сформулюйте висновок.
+
творче завдання
Проведіть додаткові вимірювання та визначте, у скільки разів зменшил
Вектора скорости v и магнитной индукции В перпендикулярны. Действующая сила Лоренца:
Fл = e·V·B
Направление силы Лоренца определяется правилом левой руки: если левую руку расположить так, чтобы составляющая магнитной индукции В, перпендикулярная скорости заряда, входила в ладонь, а четыре пальца были направлены по движению положительного заряда (против движения отрицательного), то отогнутый на 90 градусов большой палец покажет направление действующей на заряд силы Лоренца.
Использование этого правила в данном случае дает направление силы вверх (для положительного заряда). Значит, электроны, как частицы заряженные отрицательно, будут смещаться вниз.
Удельное сопротивление металлического проводника зависит от
концентрации свободных электронов в проводнике;
интенсивности рассеивания свободных электронов на ионах кристаллической решетки, совершающих тепловые колебания;
интенсивности рассеивания свободных электронов на дефектах и