Номер 798, страница 120 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Модели атомов. Поглощение и испускание света атомами. Радиоактивные превращения атомных ядер. Закон радиоактивного распада. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер - номер 798, страница 120.

798. Вещество Ra, помещённое в контейнер с отверстием, испускает радиоактивные лучи (рис. 175). Что можно сказать о заряде этих лучей, если установка помещена в магнитное поле, перпендикулярное плоскости рисунка? Как учёные назвали эти лучи.

Рис. 175

Решение

Радиоактивное излучение радия (Ra) в магнитном поле разделяется на три пучка (1, 2 и 3). Это происходит потому, что излучение состоит из частиц с разным электрическим зарядом, а на движущиеся заряженные частицы в магнитном поле действует сила Лоренца, изменяющая их траекторию. На частицы, не имеющие заряда, магнитное поле не действует.

Что можно сказать о заряде этих лучей?

Луч 1 не отклоняется в магнитном поле, он продолжает движение прямолинейно. Это свидетельствует о том, что он состоит из электрически нейтральных частиц (заряд равен нулю).

Лучи 2 и 3 отклоняются в противоположные стороны, следовательно, они состоят из частиц, имеющих электрические заряды противоположных знаков. Чтобы определить знак заряда для каждого луча, применим правило левой руки. На рисунке вектор магнитной индукции $\vec{B}$ направлен перпендикулярно плоскости, от нас (обозначено крестиками). Скорость частиц $\vec{v}$ направлена вертикально вверх. Если расположить левую руку так, чтобы линии индукции $\vec{B}$ входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца направить по движению положительного заряда (вверх), то отогнутый на 90° большой палец укажет направление действующей силы Лоренца. В данном случае сила будет направлена влево.

Траектория луча 2 отклоняется влево. Это означает, что он состоит из положительно заряженных частиц.

Траектория луча 3 отклоняется вправо, то есть в сторону, противоположную силе, действующей на положительный заряд. Следовательно, этот луч состоит из отрицательно заряженных частиц.

Ответ: Луч 1 состоит из нейтральных частиц, луч 2 – из положительно заряженных частиц, а луч 3 – из отрицательно заряженных частиц.

Как учёные назвали эти лучи?

В ходе изучения явления радиоактивности этим трём видам излучения были даны следующие названия:

Поток положительно заряженных частиц (луч 2) был назван альфа-лучами (α-лучи). Позднее было установлено, что это ядра атомов гелия.

Поток отрицательно заряженных частиц (луч 3) был назван бета-лучами (β-лучи). Позднее было установлено, что это поток быстрых электронов.

Излучение, не отклоняющееся в магнитном поле (луч 1), было названо гамма-лучами (γ-лучи). Это высокоэнергетическое электромагнитное излучение (поток фотонов).

Ответ: Учёные назвали лучи: 1 – гамма-лучи (γ-лучи), 2 – альфа-лучи (α-лучи), 3 – бета-лучи (β-лучи).