Номер 4, страница 121, часть 2 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

4. На каком явлении основан принцип работы счетчика Гейгера—Мюллера? Какие частицы регистрируют с помощью счетчика?

4. На каком явлении основан принцип работы счетчика Гейгера—Мюллера? Какие частицы регистрируют с помощью счетчика?

Принцип работы счетчика Гейгера—Мюллера основан на явлении ударной ионизации газа. Когда ионизирующая частица попадает в газовую среду счетчика, где создано сильное электрическое поле, она выбивает электроны из атомов газа, создавая первичные ион-электронные пары.

Под действием поля эти электроны ускоряются и, набрав достаточную энергию, сами начинают ионизировать атомы газа при столкновениях. Этот процесс, называемый ударной ионизацией, развивается лавинообразно. В результате возникает мощная электронная лавина, которая приводит к кратковременному электрическому разряду в газе. Этот разряд регистрируется внешней электронной схемой как один импульс (одно событие). Таким образом, даже одна частица, вызвавшая минимальную начальную ионизацию, порождает стандартный по амплитуде электрический сигнал.

С помощью счетчика Гейгера—Мюллера регистрируют различные виды ионизирующего излучения. К ним относятся:

- Альфа-частицы ($α$-частицы);

- Бета-частицы ($β$-частицы, то есть электроны или позитроны);

- Гамма-кванты ($γ$-кванты) и рентгеновское излучение. Эти фотоны сами по себе не имеют заряда, но, взаимодействуя с материалом стенок счетчика или газом, они выбивают электроны, которые затем запускают процесс газового разряда.

Счетчик очень чувствителен, но, как правило, не позволяет различать частицы по типу и энергии, так как выходной импульс имеет одинаковую амплитуду независимо от начальной ионизации.

Ответ: Принцип работы основан на явлении ударной ионизации газа, приводящей к лавинному газовому разряду при пролете ионизирующей частицы. С помощью счетчика регистрируют ионизирующее излучение: альфа-частицы, бета-частицы и гамма-кванты (включая рентгеновское излучение).