Изучение треков заряженных частиц по готовым фотографиям

Цель работы

Объяснить характер движения заряженных частиц.

Оборудование

Фотографии треков заряженных частиц, полученных в камере Вильсона, пузырьковой камере и фотоэмульсии.

Пояснения

При выполнении данной лабораторной работы следует помнить, что:

а) длина трека тем больше, чем больше энергия частицы и чем меньше плотность среды;
б) толщина трека тем больше, чем больше заряд частицы и чем меньше её скорость;
в) при движении заряженной частицы в магнитном поле трек её получается искривлённым, причём радиус кривизны трека тем больше, чем больше масса и скорость частицы и чем меньше её заряд и модуль индукции магнитного поля;
г) частица двигалась от конца трека с большим радиусом кривизны к концу с меньшим радиусом кривизны (радиус кривизны по мере движения уменьшается, так как из-за сопротивления среды уменьшается скорость частицы).

Задание 1

На двух из трёх представленных вам фотографий (рис. 202) изображены треки частиц, движущихся в магнитном поле. Укажите на каких. Ответ обоснуйте.

Задание 2

Рассмотрите фотографию треков α-частиц, двигавшихся в камере Вильсона (рис. 202, а), и ответьте на вопросы.

а) В каком направлении двигались α-частицы?
б) Длина треков α-частиц примерно одинакова. О чём это говорит?
в) Как менялась толщина трека по мере движения частиц? Что из этого следует?

Задание 3

На рисунке 202, (б) дана фотография треков а-частиц в камере Вильсона, находившейся в магнитном поле. Определите по этой фотографии:

а) почему менялись радиус кривизны и толщина треков по мере движения α-частиц;
б) в какую сторону двигались частицы.

фотография треков α-частиц

Задание 4

На рисунке 202, в дана фотография трека электрона в пузырьковой камере, находившейся в магнитном поле. Определите по этой фотографии:

а) почему трек имеет форму спирали;
б) в каком направлении двигался электрон;
в) что могло послужить причиной того, что трек электрона на рисунке 202, в гораздо длиннее треков α-частиц на рисунке 202, б.