Номер 5, страница 292 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Глава 4. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер. Параграф 60. Открытие протона и нейтрона. Ответь на вопросы - номер 5, страница 292.

Условие.

5. Как было доказано отсутствие у нейтронов электрического заряда? Как была оценена их масса?

Решение.

Решение 2.

Отсутствие электрического заряда у нейтронов было доказано экспериментально. Пучок этих частиц пропускали через сильное электрическое и магнитное поля. В то время как траектория заряженных частиц (например, протонов или электронов) в таких полях искривляется под действием силы Лоренца, было обнаружено, что нейтроны продолжают двигаться прямолинейно. Это наблюдение стало прямым доказательством того, что нейтроны являются электрически нейтральными частицами, то есть их заряд равен нулю.

Масса нейтрона была оценена английским физиком Джеймсом Чедвиком в 1932 году. Он изучал излучение, возникающее при бомбардировке бериллия альфа-частицами. Это излучение обладало большой проникающей способностью и не отклонялось в магнитных полях. Когда оно попадало на вещество, богатое водородом (например, парафин), из него выбивались протоны.

Чедвик измерил кинетическую энергию этих протонов отдачи. Предположив, что происходит упругое столкновение неизвестной частицы с протоном, и применив законы сохранения энергии и импульса, он смог рассчитать массу налетающей нейтральной частицы.

Для повышения точности он также использовал мишень из азота и измерял энергию ядер отдачи азота. Сравнив результаты двух экспериментов (с протонами и ядрами азота), он пришел к выводу, что масса этой новой частицы, которую он назвал нейтроном, приблизительно равна массе протона (на самом деле она немного больше).

Ответ: Отсутствие заряда у нейтронов было доказано по отсутствию отклонения их пучка в электрическом и магнитном полях. Масса была оценена на основе анализа упругих столкновений нейтронов с протонами и ядрами азота с применением законов сохранения энергии и импульса.

6. Нейтрон как элементарную частицу принято обозначать строчной латинской буквой $n$. Иногда для указания на отсутствие заряда используют обозначение $n^0$.

При записи ядерных реакций используется более полное обозначение, включающее массовое число (A, верхний индекс) и зарядовое число (Z, нижний индекс). У нейтрона массовое число равно 1, а зарядовое число равно 0. Поэтому его полное обозначение в ядерной физике — $ _{0}^{1}\text{n} $.

Ответ: Нейтрон обозначается как $n$ или $n^0$, а в записях ядерных реакций — как $ _{0}^{1}\text{n} $.