Номер 2, страница 230 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 9. Физика атома и атомного ядра. Параграф 45. Радиоактивность. Состав атомного ядра. Вопросы - номер 2, страница 230.

Условие.

2. Опишите опыт Резерфорда по изучению явления радиоактивности.

Решение.

1. Явление радиоактивности было открыто случайно в 1896 году французским физиком Анри Беккерелем. Он исследовал явление фосфоресценции — способности некоторых веществ светиться после облучения солнечным светом. Беккерель предположил, что соли урана, которые он изучал, могут испускать рентгеновские лучи после нахождения на солнце. Для проверки своей гипотезы он брал фотопластинку, заворачивал ее в плотную черную бумагу, сверху клал крупинки урановой соли и выставлял все это на солнечный свет. После проявки пластинки на ней обнаруживалось темное пятно — изображение крупинок соли. Беккерель решил, что его гипотеза верна.

Однако, однажды из-за пасмурной погоды эксперимент пришлось отложить. Беккерель убрал подготовленную фотопластинку с солью урана, лежавшей на ней, в ящик стола. Спустя несколько дней, решив все же проявить эту пластинку, он к своему удивлению обнаружил на ней очень четкое и интенсивное изображение соли. Это означало, что солнечное излучение не являлось причиной возникновения излучения. Соли урана самопроизвольно, без каких-либо внешних воздействий, испускали невидимые лучи, которые проходили через черную бумагу и засвечивали фотопластинку. Это новое, ранее неизвестное явление, позже названное Марией Кюри радиоактивностью, и было самопроизвольным излучением.

Ответ: Радиоактивное излучение было случайно обнаружено Анри Беккерелем в 1896 году при изучении солей урана. Он выяснил, что уран самопроизвольно испускает невидимые проникающие лучи, которые засвечивают фотопластинку даже в полной темноте, без воздействия внешних источников энергии, таких как солнечный свет.

2. Для изучения состава радиоактивного излучения Эрнест Резерфорд в 1899 году провел классический опыт. Он поместил радиоактивный препарат (радий) на дно узкого канала в свинцовом цилиндре. Свинец поглощал излучение во всех направлениях, кроме узкого пучка, выходящего из канала. Напротив этого пучка располагалась фотопластинка. Вся установка находилась в вакууме, чтобы исключить поглощение лучей воздухом. Когда на пути пучка создавалось сильное магнитное поле, на фотопластинке после проявки вместо одного темного пятна обнаруживалось три.

Это означало, что исходный пучок излучения разделился на три составляющие:

• Центральный пучок, который не отклонялся в магнитном поле. Этот компонент излучения был электрически нейтрален и получил название гамма-лучей ($\gamma$-лучи). Позже было установлено, что это коротковолновое электромагнитное излучение.

• Пучок, который отклонялся в сторону, указывающую на наличие у частиц положительного заряда (согласно правилу левой руки). Эти частицы отклонялись слабо, что говорило об их большой массе. Их назвали альфа-частицами ($\alpha$-частицы). Позже было установлено, что это ядра атомов гелия ($^4_2\text{He}$).

• Пучок, который отклонялся в противоположную сторону, что указывало на отрицательный заряд частиц. Эти частицы отклонялись значительно сильнее, чем альфа-частицы, что свидетельствовало о их малой массе. Их назвали бета-частицами ($\beta$-частицы). Позже было установлено, что это электроны ($^0_{-1}\text{e}$), летящие с огромными скоростями.

Таким образом, опыт Резерфорда доказал сложный состав радиоактивного излучения, состоящего из трех различных видов частиц и волн.

Ответ: В опыте Резерфорда пучок радиоактивного излучения от источника в свинцовом контейнере пропускался через сильное магнитное поле. В результате пучок разделялся на три компоненты, что доказывало сложный состав излучения: положительно заряженные $\alpha$-частицы, отрицательно заряженные $\beta$-частицы и нейтральные $\gamma$-лучи.