Знакомство с техническими объектами, страница 249 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 9. Физика атома и атомного ядра. Параграф 50. Ионизирующее излучение и его биологическое действие. Вопросы - страница 249.

Условие.

Знакомство с техническими объектами

На рис. 237 представлена схема прибора для предупреждения пожара в помещениях — дымовой детектор. Он состоит из корпуса 1, который крепится, например, к потолку комнаты, двух электродов 2, включённых в электрическую цепь, слабого радиоактивного источника 3, блока включения сигнала тревоги 4, источника звукового сигнала 5, батареи 6.

Слабый радиоактивный источник излучает поток заряженных частиц, который ионизирует молекулы воздуха. Этот незначительный поток ионов перемещается к электродам детектора. Если дым поступает в детектор, то ионы оседают на частицах дыма. Уменьшение потока ионов между электродами приводит к уменьшению силы тока в цепи и включению сигнала тревоги.

a) Под действием какой силы ионы перемещаются к электродам детектора?

б) Почему ионы оседают на частицах дыма?

Рис. 237

Решение.

а) Ионы являются электрически заряженными частицами. Между электродами детектора, подключенными к батарее, создается электрическое поле. Электрическое поле действует на заряженные частицы с определенной силой, которая называется электрической силой или силой Кулона. Именно под действием этой силы ионы начинают упорядоченно двигаться к электродам: положительные ионы движутся к отрицательно заряженному электроду (катоду), а отрицательные — к положительно заряженному (аноду).
Ответ: Ионы перемещаются к электродам детектора под действием электрической силы со стороны электрического поля, созданного между электродами.

б) Частицы дыма, попадая в пространство между электродами, являются электрически нейтральными. Ион, обладающий электрическим зарядом, создает вокруг себя электрическое поле. Когда ион приближается к нейтральной частице дыма, это поле вызывает поляризацию частицы: в ней происходит перераспределение внутренних зарядов. Та часть частицы дыма, которая находится ближе к иону, приобретает заряд, противоположный по знаку заряду иона, а более удаленная часть — одноименный заряд. В результате между ионом и поляризованной частицей дыма возникает сила электростатического притяжения, так как сила притяжения к ближайшему противоположному заряду оказывается больше силы отталкивания от удаленного одноименного заряда. Эта сила притяжения и заставляет ионы оседать на частицах дыма.
Ответ: Ионы оседают на частицах дыма из-за явления электростатической индукции (поляризации), в результате которого между заряженным ионом и нейтральной частицей дыма возникает сила притяжения.