1. Если скорость заряженной частицы массой направлена вдоль вектора индукции магнитного поля, то частица будет двигаться по прямой с постоянной скоростью (сила Лоренца
л
, так как ).
2. Если скорость заряженной частицы массой перпендикулярна вектору индукции магнитного поля, то частица будет двигаться по радиусу окружности, плоскость которой перпендикулярна линиям индукции. Тогда второй закон Ньютона можно записать в следующем виде:
л
где ,
л
, , так как скорость частицы перпендикулярна вектору магнитной индукции.
Тогда
откуда можно получить множество соотношений. Например:
радиус траектории прямо пропорционален скорости ;
угловая скорость вращения определяется только величиной индукции магнитного поля и удельным зарядом частицы и не зависит от скорости , откуда период обращения заряда по окружности также не зависит от скорости .
3. Если скорость заряженной частицы массой направлена под углом к вектору индукции магнитного поля, то частица будет двигаться по винтовой линии радиуса и шагом .
Действие силы Лоренца широко используют в различных электротехнических устройствах:
Образовательная: дать представление о методах регистрации заряженных частиц, раскрыть особенности каждого метода, выявить основные закономерности, изучить применение методов.
Развивающая: развивать память, мышление, восприятие, внимание, речь через индивидуальную подготовку к уроку; развивать навыки работы с дополнительной литературой и ресурсами Internet .
Воспитательная: развивать учебную мотивацию, воспитывать патриотизм через изучение вклада отечественных учёных в мировую науку.
Ход урока
І.Ознакомьтесь с теоретическим материалом.
Теоретические сведения
Для изучения ядерных явлений были разработаны многочисленные методы регистрации элементарных частиц и излучений. Рассмотрим некоторые из них, которые наиболее широко используются.
Газоразрядный счётчик Гейгера
Счётчик Гейгера - один из важнейших приборов для автоматического счёта частиц. Счётчик состоит из стеклянной трубки, покрытой изнутри металлическим слоем (катод), и тонкой металлической нити, идущей вдоль оси трубки (анод).
Трубка заполняется газом, обычно аргоном. Действие счётчика основано на ударной ионизации. Заряженная частица (электрон, Υ-частица и т.д.), пролетая в газе, отрывает от атомов электроны и создаёт положительные ионы и свободные электроны. Электрическое поле между анодом и катодом (к ним подводится высокое напряжение) ускоряет электроны до энергии, при которых начинается ударная ионизация. Возникает лавина ионов, и ток через счётчик резко возрастает. При этом на нагрузочном резисторе R образуется импульс напряжения, который подаётся в регистрирующее устройство. Для того чтобы счётчик мог регистрировать следующую попавшую в него частицу, лавинный разряд необходимо погасить. Это происходит автоматически.
Счётчик Гейгера применяется в основном для регистрации электронов и Y-квантов (фотонов большой энергии).Однако непосредственно Y-кванты вследствие их малой ионизирующей не регистрируются. Для их обнаружения внутреннюю стенку трубки покрывают материалом, из которого Y-кванты выбивают электроны.
Счётчик регистрирует почти все попадающие в него электроны; что же касаетсяY- квантов, то он регистрирует приблизительно только один Y-квант из ста. Регистрация тяжёлых частиц (например, Ј-частиц) затруднена, так как сложно сделать в счётчике достаточно тонкое «окошко», прозрачное для этих частиц.
НОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ГОД
ПОПРОБОВАТЬ БЕСПЛАТНО
КУРСЫ
РЕПЕТИТОРЫ
ПОДБОРКИ
АКЦИИ
ТЕСТЫ
ДОМАШНЯЯ ШКОЛА И ЭКСТЕРНАТ
ОЛИМПИАДЫ
ОТКРЫТЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ
УЧЕБНИК
БЛОГ
УЧЕБНИКИЗБРАННЫЕ СТАТЬИ
Тема, статья или задача
Все предметы
Математика
Физика
Русский язык
Информатика
Обществознание
Биология
История
Химия
Движение частиц в магнитном поле
1. Если скорость заряженной частицы массой направлена вдоль вектора индукции магнитного поля, то частица будет двигаться по прямой с постоянной скоростью (сила Лоренца
л
, так как ).
2. Если скорость заряженной частицы массой перпендикулярна вектору индукции магнитного поля, то частица будет двигаться по радиусу окружности, плоскость которой перпендикулярна линиям индукции. Тогда второй закон Ньютона можно записать в следующем виде:
л
где ,
л
, , так как скорость частицы перпендикулярна вектору магнитной индукции.
Тогда
откуда можно получить множество соотношений. Например:
радиус траектории прямо пропорционален скорости ;
угловая скорость вращения определяется только величиной индукции магнитного поля и удельным зарядом частицы и не зависит от скорости , откуда период обращения заряда по окружности также не зависит от скорости .
3. Если скорость заряженной частицы массой направлена под углом к вектору индукции магнитного поля, то частица будет двигаться по винтовой линии радиуса и шагом .
Действие силы Лоренца широко используют в различных электротехнических устройствах:
Метод толстослойных фотоэмульсий
Цели урока
Образовательная: дать представление о методах регистрации заряженных частиц, раскрыть особенности каждого метода, выявить основные закономерности, изучить применение методов.
Развивающая: развивать память, мышление, восприятие, внимание, речь через индивидуальную подготовку к уроку; развивать навыки работы с дополнительной литературой и ресурсами Internet .
Воспитательная: развивать учебную мотивацию, воспитывать патриотизм через изучение вклада отечественных учёных в мировую науку.
Ход урока
І.Ознакомьтесь с теоретическим материалом.
Теоретические сведения
Для изучения ядерных явлений были разработаны многочисленные методы регистрации элементарных частиц и излучений. Рассмотрим некоторые из них, которые наиболее широко используются.
Газоразрядный счётчик Гейгера
Счётчик Гейгера - один из важнейших приборов для автоматического счёта частиц. Счётчик состоит из стеклянной трубки, покрытой изнутри металлическим слоем (катод), и тонкой металлической нити, идущей вдоль оси трубки (анод).
Трубка заполняется газом, обычно аргоном. Действие счётчика основано на ударной ионизации. Заряженная частица (электрон, Υ-частица и т.д.), пролетая в газе, отрывает от атомов электроны и создаёт положительные ионы и свободные электроны. Электрическое поле между анодом и катодом (к ним подводится высокое напряжение) ускоряет электроны до энергии, при которых начинается ударная ионизация. Возникает лавина ионов, и ток через счётчик резко возрастает. При этом на нагрузочном резисторе R образуется импульс напряжения, который подаётся в регистрирующее устройство. Для того чтобы счётчик мог регистрировать следующую попавшую в него частицу, лавинный разряд необходимо погасить. Это происходит автоматически.
Счётчик Гейгера применяется в основном для регистрации электронов и Y-квантов (фотонов большой энергии).Однако непосредственно Y-кванты вследствие их малой ионизирующей не регистрируются. Для их обнаружения внутреннюю стенку трубки покрывают материалом, из которого Y-кванты выбивают электроны.
Счётчик регистрирует почти все попадающие в него электроны; что же касаетсяY- квантов, то он регистрирует приблизительно только один Y-квант из ста. Регистрация тяжёлых частиц (например, Ј-частиц) затруднена, так как сложно сделать в счётчике достаточно тонкое «окошко», прозрачное для этих частиц.
Объяснение: