Експериментальна робота №9. "Дослідження треків заряджених частинок за фотографіями"

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА РОБОТА № 9

Тема. Дослідження треків заряджених частинок за фотографіями.

Мета: навчитися аналізувати фотографії із зображенням треків заряджених частинок, отриманих за допомогою камери Вільсона, та ідентифікувати ці частинки.

Обладнання: фотографія треків заряджених частинок, аркуш кальки, косинець.

Хід роботи

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 II (рис. 1) на аркуш кальки (усі необхідні позначення, зображення та побудови слід виконувати саме на ньому).

Експеримент

Суворо дотримуйтесь інструкції з безпеки.

Результати вимірювань і обчислень відразу заносьте до таблиць.

1. Розгляньте фотографію треків заряджених частинок, отриманих за допомогою камери Вільсона (рис. 1):

1) укажіть напрямки початкових швидкостей руху частинок І і II, яким відповідають треки І і II;

2) з’ясуйте, як змінюється товщина кожного треку – від початку до кінця пробігу частинки.

2. Знаючи, що частинка І ідентифікована як протон і що обидві частинки рухаються перпендикулярно до вектора магнітної індукції магнітного поля, створеного в камері, визначте:

1) знак заряду частинки II;

2) напрямок вектора магнітної індукції.

3. Урахувавши масштаб, визначте радіуси  і  треків на початку пробігу частинок, для чого (див. рис. 2):

1) на зображенні треку накреслить дві хорди;

2) до кожної хорди поставте серединний перпендикуляр і позначте точку  перетину цих перпендикулярів;

3) виміряйте відстань  від точки  до початку треку (радіус кривизни).

Таблиця 1

Рис.  1

Опрацювання результатів експерименту

1. За даними таблиці 2 визначте питомий заряд частинки І.

Нагадуємо, що частинка І ідентифікована як протон.

Таблиця 2

2. Обчисліть питомий заряд частинки II.

3. Знаючи питомий заряд частинки II, ідентифікуйте її: визначте, ядром якого елемента є ця частинка.

Аналіз експерименту та його результатів

Проаналізуйте результати дослідження треків заряджених частинок. Сформулюйте висновок.

Висновок

Під час даної експериментальної роботи ми навчилися аналізувати фотографії із зображенням треків заряджених частинок, отриманих за допомогою камери Вільсона, та ідентифікувати ці частинки.