Question

Как ответить на вопросы по физике(треки заряженных частиц), помогите?

1.На рис. 2 представлена фотография треков α-частиц в пузырьковой камере.

Чем можно объяснить искривление треков частиц на этой фотографии?

2.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) двигались α-частицы?

3.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?

Answer 1

1) Искривление треков на всех фотографиях объясняется тем, что частицы движутся в магнитном поле (оно специально там создаётся), а раз заряженная частица движется в магнитном поле - значит, на неё действует сила Лоренца, которая и искривляет траекторию. Потому что действует перпендикулярно скорости.

2) а. Трек любой заряженной частицы имеет форму спирали - см. п. 1. б) Почему именно спирали, а не окружности, - потому что по мере движения частица теряет свою энергию на ионизацию атомов среды, и её скорость падает. в) Альфа-частицы, имхо, движутся по часовой стрелке, а электроны - против, потому что они намного легче альфа-частиц и поэтому у них траектория закручивается сильнее. г) Вот этим и объяснить: радиус кривизны траектории превышает размеры снимка. Поэтому кривая линия - это просто кусок спирали.

3) Фотэмульсия - среда намного более плотная, чем среда в камере Вильсона, соответственно и потеря энергии на единицы длины там куда больше. Ну а направление очевидно из рисунка.