Номер 3, страница 80 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 4. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер. Самостоятельные работы. СР-59. Экспериментальные методы исследования частиц. Вариант 1 - номер 3, страница 80.

Условие.

3. В чём отличие принципа действия пузырьковой камеры от принципа действия камеры Вильсона?

Решение.

Камера Вильсона и пузырьковая камера являются трековыми детекторами, которые позволяют наблюдать траектории (треки) заряженных частиц. Несмотря на общую цель, их принципы действия основаны на противоположных физических процессах.

В камере Вильсона рабочим веществом служит пересыщенный пар (например, водяной или спиртовой). Пересыщение достигается путем резкого адиабатного расширения, вызывающего охлаждение пара. Когда быстрая заряженная частица проходит через камеру, она ионизирует молекулы пара. Эти ионы становятся центрами конденсации, на которых образуются видимые капельки жидкости, формируя трек частицы.

В пузырьковой камере, наоборот, используется перегретая жидкость (например, жидкий водород). Жидкость находится под высоким давлением при температуре, близкой к кипению. При резком понижении давления жидкость становится перегретой. Пролетающая заряженная частица создает на своем пути ионы, которые становятся центрами кипения. Вдоль траектории частицы образуется цепочка пузырьков пара, делая трек видимым.

Таким образом, ключевое отличие заключается в используемом веществе и процессе. Камера Вильсона использует конденсацию пересыщенного пара в капли жидкости. Пузырьковая камера использует кипение перегретой жидкости в пузырьки пара. Из-за этого рабочая среда в пузырьковой камере (жидкость) намного плотнее, чем в камере Вильсона (пар), что делает ее более эффективной для регистрации высокоэнергетических частиц и изучения их взаимодействий.

Ответ: Основное отличие принципа действия пузырьковой камеры от камеры Вильсона заключается в используемом рабочем веществе и фазовом переходе, который делает трек видимым. В камере Вильсона используется пересыщенный пар, и трек образуется из капелек жидкости в результате конденсации на ионах. В пузырьковой камере используется перегретая жидкость, и трек образуется из пузырьков пара в результате закипания жидкости на ионах.