Пузырьковая камера

Пузырьковая камера

- вариант камеры Вильсона

При резком понижении поршня жидкость, находящаяся под высоким давление, переходит в перегретое состояние. При быстром движении частицы по следу образуются пузырьки пара , т.е. жидкость закипает, виден трек.

Преимущества перед камерой Вильсона:
- большая плотность среды, следовательно короткие треки
- частицы застревают в камере и можно проводить дальнейшее наблюдение частиц
- большее быстродействие.

Метод толстослойных фотоэмульсий

- служит для регистрации частиц
- позволяет регистрировать редкие явления из-за большого время экспозиции.

Фотоэмульсия содержит большое количество микрокристаллов бромида серебра.

Влетающие частицы ионизируют поверхность фотоэмульсий. Кристаллики AgВr распадаются под действием заряженных частиц и при проявлении выявляется след от пролета частицы - трек.
По длине и толщине трека можно определить энергию и массу частиц.

Домашнее задание: написать краткий конспект

Лабораторная работа № 6

Дата:____________

Тема: «Изучение треков заряженных частиц по готовым фотографиям».

Цель: по фотографиям треков объяснить характер движения заряженных частиц.

Оборудование: фотография треков заряженных частиц, полученных в камере Вильсона, пузырьковой камере и фотоэмульсиях при ядерных реакциях.

Инструктаж по ТБ:

Правила техники безопасности. Прочитайте правила и распишитесь в том, что обязуетесь их выполнять.

Во время проведения работы на столе не должно быть никаких посторонних предметов.

Ход работы

1. Вопросы для самоконтроля:

1) Что называют треком заряженной частицы?

________________________________________________________________

2) Какова причина возникновения треков в камере Вильсона, в пузырьковой камере, в фотоэмульсиях?

________________________________________________________________

3) Какова зависимость длины трека от энергии частицы?

________________________________________________________________

4) Как зависит толщина трека от заряда частицы и её скорости?

________________________________________________________________

5) Как изменится форма трека, если частицу поместить в магнитное поле?

________________________________________________________________

6) Как зависит радиус кривизны трека от массы, заряда и скорости частицы?

________________________________________________________________

7) Как изменяется радиус кривизны трека по мере движения частицы в магнитном поле?

________________________________________________________________

2. Рассмотрите представленные фотографии треков заряженных частиц.

На двух из четырёх фотографий (рис.1, 2, 3, 4) изображены треки частиц , движущихся в магнитном поле. Укажите, на каких именно. Ответ обоснуйте.

________________________________________________________________

3. На рис. 4 представлена фотография треков α частиц, двигавшихся в камере Вильсона. Рассмотрите фотографию и ответьте на вопросы. Ответы обоснуйте.

а) В каком направлении (слева направо или наоборот) двигались α-частицы?

________________________________________________________________

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

________________________________________________________________

в) Как меняется толщина треков по мере движения частиц. Что из этого следует?

________________________________________________________________

4. На рис.2 представлена фотография треков α-частиц в пузырьковой камере. Чем можно объяснить искривление треков частиц на этой фотографии?

________________________________________________________________

5. На рис.1 представлена фотография треков электронов и α – частиц в пузырьковой камере, находящейся в магнитном поле. Определите по фотографии, обосновав ответы

а) Трек какой частицы имеет форму спирали?

________________________________________________________________

б) Почему трек имеет форму спирали?

________________________________________________________________

в) В каком направлении (по часовой стрелке или против движения часовой стрелки) двигался электрон?

________________________________________________________________

г) Чем объяснить то, что треки α-частиц имеют форму кривых линий, а не спирали?

________________________________________________________________

д) В каком направлении (слева направо или наоборот) двигалисьα-частицы?

________________________________________________________________

6. На рис.3 представлена фотография деления ядер азота в фотоэмульсиях. Ответьте на вопросы:

а) Чем можно объяснить то, что треки частиц на этой фотографии намного короче, чем на предыдущих?

________________________________________________________________

б) В каком направлении (слева направо или наоборот) двигались ядра азота?

________________________________________________________________

Контрольные вопросы:

1. Почему в магнитном поле треки заряженных частиц искривляются?

________________________________________________________________

2. Можно ли наблюдать в камере Вильсона или пузырьковой камере треки нейтронов? Обоснуйте ответ.

________________________________________________________________

3. Как по длине трека оценить энергию заряженных частиц?

________________________________________________________________

4. Как по толщине трека оценить заряд частицы и её скорость?

________________________________________________________________

5. Как в магнитном поле будут двигаться электрон и α – частица? Чем будут отличаться их треки?

________________________________________________________________

Дополнительное задание

На рисунках 5 и 6 показаны треки движения заряженных частиц в камере Вильсона, помещенной в магнитное поле с индукцией В.. Рассмотрите рисунки и выполните задания.


Рис. 5	Рис. 6

1. На рис. 6 изображены треки электрона и α – частицы. Пользуясь правилом левой руки, определите, где трек электрона и где α – частицы. Отметьте значками эти частицы на рисунке. Стрелкой укажите направления движения частиц. Почему частицы движутся в разных направлениях? Почему треки имеют разный радиус кривизны?

Обоснуйте своё мнение: ___________________________________________

________________________________________________________________

2. На рис.5 изображены треки двух положительно заряженных частиц разной массы. Пользуясь правилом левой руки, определите направление движения частиц. Обозначьте его на рисунке стрелками. У какой из частиц больше масса? У какой из частиц больше заряд?

Обоснуйте ответы: _______________________________________________

________________________________________________________________

⇐ Предыдущая 12