Лабораторная работа 9. Тема: "Изучение треков заряженных частиц по готовым фотографиям".
1. Проанализируйте первую фотографию, на которой изображены треки альфа-частиц в камере Вильсона и ответьте на вопросы:
-В каком направлении двигались альфа-частицы?
-Почему длина треков альфа-частиц к концу пробега немного увеличивается?
-Почему длина треков альфа-частиц примерно одинакова?
-Почему некоторые альфа-частицы оставляют треки только в конце своего пробега?
2. Проанализируйте вторую фотографию, на которой изображены треки альфа-частиц в камере Вильсона, помещённой в магнитное поле и ответьте на вопросы:
-В какую сторону двигалась альфа-частица?
-Почему треки альфа-частиц искривлены?
-Как был направлен вектор магнитной индукции?
-Почему изменяются радиус кривизны и толщина треков альфа-частиц к концу их пробега?
3. Проанализируйте третью фотографию, на которой изображён трек электрона в жидководородной пузырьковой камере, помещённой в магнитное поле, и ответьте на вопросы:
-Почему трек электрона имеет форму спирали?
-В каком направлении двигался электрон?
-Как был направлен вектор магнитной индукции?
-Сделайте вывод: чем отличаются треки частиц, полученные в фотоэмульсии, от треков частиц в камере Вильсона и пузырьковой камере?
4. По фотографии, сделанной в камере Вильсона, помещённой в магнитное полно изучают ядерную реакцию взаимодействия альфа-частицы с атомом азота, впервые осуществлённую в 1919 г. Э. Резерфордом.
He+N->X+p.
В результате реакции образуется протон р и частица х. Массовое число А и зарядовое число z этой частицы можно найти из законов сохранения электрического и барионного заряда.
1) Проанализируйте фотографию, на которой запечатлён захват альфа-частицы ядром атома азота. В результате взаимодействия образовались две частицы, одна из которых________.
2) Определите неизвестный элемент.
3) На основе законов сохранения электрического заряда и числа нуклонов определите численные значения индексов А и Z.
4) Определите ядро неизвестного элемента образовавшегося в результате захвата альфа-частицы ядром атома.
5) Запишите окончательное уравнение ядерной реакции.

1.       1) Альфа-частицы двигались слева направо

2) Потому что они имели одинаковую энергию

3) Толщина треков альфа-частиц к концу пробега немного увеличивается, так как скорость альфа-частиц уменьшалась из-за их столкновений с частицами среды

4) Некоторые альфа-частицы оставляют треки только в конце своего пробега из-за различной плотности окружающей среды

2.      1) Альфа-частица двигалась справа налево (из-за того, что толщина треков справа налево немного увеличивается)

2) Потому что альфа-частицы двигаются в магнитном поле

3) Сверху вниз, перпендикулярно плоскости рисунка (по правилу правой руки)

4) Из-за уменьшения скорости альфа-частиц

3.       1) Потому что он двигался в магнитном поле с убывающей скоростью (скорость убывала из-за соударений с частицами среды)

2) От внешнего витка спирали к ее центру

3) Перпендикулярно рисунку сверху вниз

4) Треки частиц в фотоэмульсии короче и толще и имеют неровные края

4.       1) Изотоп кислорода

2) Кислород

3) По закону сохранения массового числа: 14+4=А+1; А=17  

По закону сохранения зарядового числа: 7+2=Z+1; Z+8

4) (А - пишется сверху слева от буквы Х; Z - пишется снизу слева от буквы Х) X = (17 - пишется сверху слева от буквы О; 8 - пишется снизу слева от буквы О) О

5) (4 - аналогично предыдущему пояснению; 2 - аналогично предыдущему пояснению) Не + (14 - аналогично предыдущему пояснению; 7 - аналогично предыдущему пояснению) N - (17 - аналогично предыдущему пояснению; 8 - аналогично) О + (1 - аналогично; 1 - аналогично) Р

1. 1) Альфа-частицы двигались слева направо 2) Потому что они имели одинаковую энергию 3) Толщина треков альфа-частиц к концу пробега немного увеличивается, так как скорость альфа-частиц уменьшалась из-за их столкновений с частицами среды 4) Некоторые альфа-частицы оставляют треки только в конце своего пробега из-за различной плотности окружающей среды 2. 1) Альфа-частица двигалась справа налево (из-за того, что толщина треков справа налево немного увеличивается) 2) Потому что альфа-частицы двигаются в магнитном поле 3) Сверху вниз, перпендикулярно плоскости рисунка (по правилу правой руки) 4) Из-за уменьшения скорости альфа-частиц 3. 1) Потому что он двигался в магнитном поле с убывающей скоростью (скорость убывала из-за соударений с частицами среды) 2) От внешнего витка спирали к ее центру 3) Перпендикулярно рисунку сверху вниз 4) Треки частиц в фотоэмульсии короче и толще и имеют неровные края 4. 1) Изотоп кислорода 2) Кислород 3) По закону сохранения массового числа: 14+4=А+1; А=17 По закону сохранения зарядового числа: 7+2=Z+1; Z+8 4) (А - пишется сверху слева от буквы Х; Z - пишется снизу слева от буквы Х) X = (17 - пишется сверху слева от буквы О; 8 - пишется снизу слева от буквы О) О 5) (4 - аналогично предыдущему пояснению; 2 - аналогично предыдущему пояснению) Не + (14 - аналогично предыдущему пояснению; 7 - аналогично предыдущему пояснению) N - (17 - аналогично предыдущему пояснению; 8 - аналогично) О + (1 - аналогично; 1 - аналогично) Р