Обсуди с товарищами, страница 289 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Авторы: Пёрышкин И. М., Гутник Е. М., Иванов А. И., Петрова М. А.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2023 - 2025
Уровень обучения: базовый
Цвет обложки: белый, синий
ISBN: 978-5-09-102556-9
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Популярные ГДЗ в 9 классе
Ответь на вопросы. § 59. Экспериментальные методы исследования частиц. Глава 4. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер - страница 289.
Обсуди с товарищами (с. 289)
Условие. Обсуди с товарищами (с. 289)
скриншот условия

Известно, что Резерфорд использовал счётчик своего ученика Гейгера для определения заряда α-частицы. Предложите вариант такого эксперимента.
Решение. Обсуди с товарищами (с. 289)

Решение 2. Обсуди с товарищами (с. 289)
Для определения заряда α-частицы с помощью счетчика Гейгера можно предложить следующий эксперимент, основанный на методе, который исторически использовали Резерфорд и Гейгер.
Идея эксперимента заключается в том, чтобы за определенный промежуток времени измерить две величины:
- Общее количество α-частиц, испущенных радиоактивным источником в определенном направлении.
- Суммарный электрический заряд, переносимый этими частицами.
Зная общее количество частиц и их суммарный заряд, можно найти заряд одной частицы, разделив вторую величину на первую.
Дано:
$N$ – число α-частиц, зарегистрированных за время $t$.
$Q$ – суммарный заряд, накопленный за время $t$.
Найти:
$q_\alpha$ – заряд одной α-частицы.
Решение
Эксперимент проводится в два этапа с использованием одной и той же экспериментальной установки.
Экспериментальная установка:
- Источник α-частиц (например, радиоактивный препарат радия).
- Коллиматор (система диафрагм) для создания узкого направленного пучка α-частиц.
- Счетчик Гейгера для регистрации отдельных частиц.
- Цилиндр Фарадея (изолированный металлический сборник зарядов).
- Чувствительный электрометр для измерения малых электрических зарядов.
- Секундомер для измерения времени.
Ход эксперимента:
Этап 1: Подсчет числа частиц.
На пути пучка α-частиц, сформированного коллиматором, устанавливается счетчик Гейгера. Включается счетчик и секундомер. В течение достаточно большого промежутка времени $t$ (для уменьшения статистической погрешности) подсчитывается общее число α-частиц $N$, которые попадают в счетчик. Это позволяет определить интенсивность потока частиц в пучке.
Этап 2: Измерение суммарного заряда.
Счетчик Гейгера убирается из установки. На его место, так чтобы в него попадал тот же самый пучок частиц, помещается цилиндр Фарадея, соединенный с электрометром. α-частицы, попадая в цилиндр, останавливаются и передают ему свой заряд. Электрометр измеряет суммарный заряд $Q$, который накопился на цилиндре за тот же промежуток времени $t$. Вакуумирование установки помогает избежать ионизации воздуха частицами, что могло бы повлиять на точность измерения заряда.
Вычисление заряда α-частицы:
Предполагая, что все α-частицы имеют одинаковый заряд $q_\alpha$, суммарный заряд $Q$, перенесенный $N$ частицами, равен:
$Q = N \cdot q_\alpha$
Отсюда заряд одной α-частицы можно найти по формуле:
$q_\alpha = \frac{Q}{N}$
Подставив экспериментально полученные значения $Q$ и $N$, можно вычислить искомую величину. В своих опытах Резерфорд и Гейгер установили, что заряд α-частицы является положительным и примерно в два раза превышает по модулю заряд электрона (элементарный заряд $e$).
Ответ:
Нужно направить коллимированный пучок α-частиц сначала на счетчик Гейгера и измерить число частиц $N$, попавших в него за время $t$. Затем направить тот же пучок на изолированный коллектор (цилиндр Фарадея), соединенный с электрометром, и измерить суммарный заряд $Q$, накопленный за то же время $t$. Заряд одной α-частицы определяется как отношение суммарного заряда к числу частиц: $q_\alpha = Q/N$. Проведение такого эксперимента позволило установить, что заряд α-частицы положителен и равен двум элементарным зарядам ($q_\alpha = +2e$).
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 9 класс, для упражнения Обсуди с товарищами расположенного на странице 289 к учебнику 2023 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению Обсуди с товарищами (с. 289), авторов: Пёрышкин (И М), Гутник (Елена Моисеевна), Иванов (Александр Иванович), Петрова (Мария Арсеньевна), ФГОС (новый, красный) базовый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.