Номер 3, страница 59 - гдз по физике 11 класс тетрадь для лабораторных работ Парфентьева

Лабораторная работа № 12. Определение удельного заряда частицы по треку частиц в камере Вильсона - номер 3, страница 59.

Условие.

3. Порядок выполнения работы

1. Перенесите на кальку треки частиц.

2. Определите радиус трека протона. Для этого проведите две хорды и из их середины восстановите два перпендикуляра. Точка пересечения перпендикуляров — центр окружности.

3. Измерьте линейкой радиус кривизны траектории протона.

4. Таким же образом измерьте радиус кривизны траектории неизвестной частицы.

Таблица 12.1

Величина	$R_1$	$R_2$

Решение.

1. Перенесите на кальку треки частиц.

Этот шаг является подготовительным. Необходимо взять лист кальки (полупрозрачной бумаги) и аккуратно, с помощью карандаша или ручки, перенести на него изображение треков (следов) протона и неизвестной частицы с исходного рисунка. Это позволит работать с изображением, не повреждая оригинал, и обеспечит точность последующих геометрических построений.

Ответ: Необходимо срисовать траектории движения частиц на кальку для дальнейшей работы с ними.

2. Определите радиус трека протона. Для этого проведите две хорды и из их середины восстановите два перпендикуляра. Точка пересечения перпендикуляров — центр окружности.

Траектория заряженной частицы в однородном магнитном поле представляет собой дугу окружности. Чтобы найти радиус этой окружности, используется следующий геометрический метод: сначала на перенесенном на кальку треке протона выбирают две произвольные точки, назовем их А и В. Затем соединяют точки А и В отрезком, который называется хордой. С помощью линейки находят середину хорды АВ, точку М. Используя угольник или транспортир, проводят через точку М прямую, перпендикулярную хорде АВ. Эта прямая называется серединным перпендикуляром; центр искомой окружности лежит на этой прямой. Далее процедуру повторяют: выбирают на треке еще две точки, C и D, и проводят вторую хорду CD. Аналогично находят ее середину, точку N, и проводят через нее серединный перпендикуляр к хорде CD. Точка пересечения двух построенных серединных перпендикуляров (назовем ее О) и будет являться центром окружности, дугой которой является трек протона.

Ответ: Центр окружности, описывающей трек протона, находится как точка пересечения серединных перпендикуляров к двум любым хордам, проведенным на дуге трека.

3. Измерьте линейкой радиус кривизны траектории протона.

После того как центр окружности О найден (согласно пункту 2), радиус кривизны $R_1$ определяется как расстояние от этого центра до любой точки на треке частицы. Для этого необходимо с помощью линейки измерить расстояние от точки О до любой точки на дуге трека (например, до точек А, В, C или D, использованных в предыдущем пункте). Полученное значение будет радиусом кривизны траектории протона, $R_1$. Для большей точности можно измерить несколько таких расстояний (например, OA, OB, OC) и найти их среднее арифметическое. Результат измерения следует занести в таблицу 12.1 в столбец $R_1$.

Ответ: Радиус кривизны $R_1$ измеряется как расстояние от найденного центра окружности до самого трека протона.

4. Таким же образом измерьте радиус кривизны траектории неизвестной частицы.

Для определения радиуса кривизны траектории неизвестной частицы, $R_2$, необходимо полностью повторить процедуру, описанную в пунктах 2 и 3, но уже для трека неизвестной частицы, который также был перенесен на кальку. А именно: на треке неизвестной частицы строятся две хорды, к ним восстанавливаются серединные перпендикуляры, находится точка их пересечения — центр кривизны траектории. Затем измеряется расстояние от найденного центра до трека. Это расстояние и будет искомым радиусом $R_2$. Полученное значение $R_2$ также заносится в таблицу 12.1.

Ответ: Радиус кривизны траектории неизвестной частицы $R_2$ находится путем повторения геометрического построения и измерения, описанных в пунктах 2 и 3, для ее трека.