Номер 25.1, страница 114 - гдз по физике 9 класс учебник Кабардин

Квантовые явления. Параграф 25. Экспериментальные методы регистрации заряженных частиц. Экспериментальные задания - номер 25.1, страница 114.

Условие.

Экспериментальное задание 25.1

Работаем в группе

Наблюдение треков альфа-частиц в камере Вильсона

Оборудование: камера для наблюдения следов альфа-частиц, пробирка со смесью этилового спирта и воды, резиновая груша.

Подготовьте к работе камеру Вильсона и проведите наблюдение следов альфа-частиц.

Содержание работы

Вылетающие из атомных ядер при радиоактивном распаде альфа- и бета-частицы обладают кинетической энергией порядка миллиона электронвольт. При движении в газе они ионизируют нейтральные атомы вещества, создавая положительные и отрицательные ионы. Если в газе имеются пары в пересыщенном состоянии, то на этих ионах происходит конденсация капель жидкости. Цепочка капель жидкости вдоль траектории движения быстрой заряженной частицы образует видимый след, называемый треком частицы.

Для наблюдения треков быстрых заряженных частиц в работе применяется школьная камера Вильсона. Она состоит из пластмассового кольца с наклеенными на него с двух сторон двумя прозрачными пластинами из органического стекла. В пластмассовое кольцо вмонтирован также металлический стержень, на конце которого имеется альфа-радиоактивное вещество.

Рис. 25.8

В кольцо вмонтирован штуцер, который через резиновый шланг соединён с резиновой грушей (рис. 25.8). После медленного сжатия груши и быстрого её отпускания в результате быстрого расширения воздуха в камере охлаждается, пары воды и спирта становятся пересыщенными и происходит их конденсация на ионах.

Порядок выполнения задания

1. Откройте пробирку со смесью спирта и воды. Вставьте в пробирку наконечник резиновой груши, проведите несколько сжатий и расширений, для того чтобы груша заполнилась насыщенными парами смеси.

2. Соедините резиновую грушу гибким шлангом с камерой Вильсона. Произведите несколько лёгких сжатий и расширений груши для заполнения рабочего объёма камеры насыщенными парами смеси.

3. Поместите камеру Вильсона на тёмную подставку. Если освещённость на месте проведения опыта мала, включите настольную лампу и осветите камеру сверху. Для очищения рабочего объёма от ионов, возникших ранее, нужно создать внутри камеры электрическое поле. Это поле создаётся электризацией верхней плексигласовой крышки при натирании её куском шерстяной ткани.

4. Для наблюдения следов альфа-частиц медленно сожмите грушу, а затем быстро отпустите её. Если степень сжатия окажется удачной, то на ионах, возникших вдоль траектории движения альфа-частиц, произойдёт конденсация пересыщенного пара. Капельки тумана образуют трек — видимый след движения альфа-частиц (рис. 25.9).

Если треки частиц в первом опыте не обнаружатся, то, изменяя степень сжатия, повторяйте операции сжатия и расширения воздуха до тех пор, пока не добьётесь успеха.

Рис. 25.9