Номер 1, страница 326 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

1. Можно ли с помощью камеры Вильсона регистрировать незаряженные частицы?

1. Принцип действия камеры Вильсона основан на конденсации перенасыщенного пара на ионах, которые образуются вдоль траектории движения быстрой заряженной частицы. Пролетая через рабочее вещество камеры (смесь газа с парами воды или спирта), заряженная частица ионизирует атомы на своем пути.

Эти ионы становятся центрами конденсации, на которых при резком адиабатном расширении и охлаждении в камере образуются мельчайшие капельки жидкости. Цепочка таких капелек формирует видимый след (трек), который позволяет наблюдать траекторию частицы.

Незаряженные частицы, такие как нейтроны или фотоны (гамма-кванты), не имеют электрического заряда и поэтому не могут непосредственно ионизировать атомы среды путем электромагнитного взаимодействия. Следовательно, они не оставляют за собой цепочку ионов и не создают видимого трека в камере Вильсона. Таким образом, напрямую зарегистрировать незаряженную частицу в камере Вильсона нельзя.

Тем не менее, регистрация незаряженных частиц возможна косвенным методом. Незаряженная частица может провзаимодействовать с ядром или электроном атома в рабочем объеме камеры, породив одну или несколько вторичных заряженных частиц. Именно треки этих вторичных частиц и можно наблюдать. Например, нейтрон может столкнуться с протоном (ядром атома водорода), передав ему часть своей энергии; этот протон, будучи заряженной частицей, оставит в камере хорошо видимый трек. Гамма-квант может выбить электрон из атома (фотоэффект) или рассеяться на нем (комптоновское рассеяние), и этот быстрый электрон также создаст трек. По характеру и расположению треков вторичных частиц можно судить о взаимодействии, которое их вызвало, и, следовательно, о пролетевшей незаряженной частице.

Ответ: Нет, напрямую зарегистрировать незаряженные частицы с помощью камеры Вильсона нельзя, поскольку их движение не сопровождается ионизацией среды. Однако их можно обнаружить косвенно — по трекам вторичных заряженных частиц, которые возникают в результате взаимодействия незаряженных частиц с веществом в камере.