Номер 5, страница 123 - гдз по физике 9 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

XI. Квантовые явления. Смотрим и думаем - номер 5, страница 123.

Условие.

5. Излучение радиоактивного вещества исследуется в магнитном поле, как показано на рисунке. Подпишите названия частиц, образовавшихся в результате радиоактивного распада ядра.

Решение.

Решение

При радиоактивном распаде ядро может испускать три вида излучения: альфа-частицы (α), бета-частицы (β) и гамма-излучение (γ). На рисунке показано, как эти три вида излучения разделяются в магнитном поле. Разделение происходит под действием силы Лоренца, которая действует на движущиеся заряженные частицы. Направление силы зависит от знака заряда частицы, а частицы без заряда не отклоняются.

Линия, указывающая на верхнее пятно (красное)

Этот пучок отклоняется в магнитном поле, следовательно, он состоит из заряженных частиц. Чтобы определить знак заряда, применим правило левой руки. Пусть частицы движутся слева направо (направление скорости $\vec{v}$), а магнитное поле (вектор индукции $\vec{B}$) направлено от наблюдателя, вглубь рисунка. В этом случае сила Лоренца, действующая на положительно заряженную частицу, будет направлена вверх. Положительный заряд ($q=+2e$) имеют альфа-частицы. Это ядра атома гелия ($_{2}^{4}\text{He}$). Они массивны, поэтому отклоняются меньше, чем бета-частицы.

Ответ: α-частицы (альфа-частицы).

Линия, указывающая на среднее пятно (желтое)

Данный пучок проходит через магнитное поле без отклонения. Это означает, что составляющие его частицы не имеют электрического заряда. Из трех видов радиоактивного излучения электрически нейтральным является гамма-излучение — поток фотонов высокой энергии (гамма-квантов).

Ответ: γ-излучение (гамма-кванты).

Линия, указывающая на нижнее пятно (синее)

Этот пучок отклоняется в сторону, противоположную альфа-частицам, значит, он состоит из отрицательно заряженных частиц. При тех же направлениях скорости и магнитного поля сила Лоренца будет направлена вниз. Отрицательный заряд ($q=-e$) имеют бета-частицы, которые являются электронами. Бета-частицы имеют очень малую массу, поэтому радиус кривизны их траектории мал, и они отклоняются в магнитном поле значительно сильнее, чем альфа-частицы, что и соответствует рисунку.

Ответ: β-частицы (бета-частицы).