Методы наблюдения и регистрации элементарных частиц Грошева Марина Александровна

План работы: 1. Рассказ учителя; 2. Работа в группах, заполнение таблицы; 3. Тест для самопроверки.

План : Газоразрядный счетчик Гейгера; I рядII рядIII ряд Камера Вильсона Пузырьковая камера Метод толстослойных эмульсий

Таблица «методы регистрации заряженных частиц» Название Принцип действия Счетчик Гейгера Камера Вильсона Пузырьковая камера Толстослойные фотоэмульсии

Что нужно знать о приборе: 1. Назначение прибора. 2. Принцип действия прибора (какое явление или закон положен в основу работы прибора). 3. Схема устройства прибора (его основные части, их назначение). 4. Правила пользования прибором.

Газоразрядный счетчик Гейгера Ханс Гейгер

Газоразрядный счетчик Гейгера Принцип действия основывается на ударной ионизации газа: пролетающая частица ионизирует молекулы газа, образовавшиеся электроны ускоряются электрическим полем внутри счетчика до энергии, необходимой для ударной ионизации.

Газоразрядный счетчик Гейгера Применяется счетчик Гейгера для регистрации γ – квантов и электронов. Регистрация тяжелых частиц счетчиком затруднена. Регистрирует только сам факт прохождения заряженной частицы.

Камера Вильсона Чарлз Томсон Риз Вильсон

Камера Вильсона Принцип действия основан на конденсации перенасыщенного пара (воды или спирта) на ионах, образующихся вдоль траектории полета заряженной частицы. Образуются треки из капелек воды.

Камера Вильсона Регистрирует траектории заряженных частиц. По длине трека можно определить энергию частицы; по числу капелек на единицу длины трека вычисляют ее скорость; по толщине трека определяют заряд пролетевшей частицы. Поместив камеру в магнитное поле, заметили кривизну трека, которая тем больше, чем больше заряд и чем меньше масса частицы. Определив, заряд частицы и зная кривизну трека, вычисляют ее массу.

Камера Вильсона Недостатки: из-за низкой плотности вещества частицы с высокой энергией не вносили изменений.

Пузырьковая камера Дональд Артур Глазер

Пузырьковая камера Принцип действия основан на образовании пузырьков пара в перегретой жидкости (жидком водороде или пропане) на ионах, возникающих вдоль траектории полета заряженной частицы.

Пузырьковая камера Преимущество пузырьковой камеры перед камерой Вильсона: большая плотность рабочего вещества (можно наблюдать серию превращений частиц).

Метод толстослойных фотоэмульсий Метод фотоэмульсии был развит советскими физиками Л. В. Мысовским и А. П. Ждановым. Фотография ядерного взаимодействия, зарегистрированного в эмульсии, находившейся на борту космического корабля-спутника

Метод толстослойных фотоэмульсий Принцип действия: Используется ионизирующее действие быстрых заряженных частиц на фотоэмульсию. Заряженные частицы создают скрытые изображения следа частицы.

Метод толстослойных фотоэмульсий Преимущество фотоэмульсий в том, что во время экспозиции может быть сколь угодно большим. Это позволяет регистрировать редкие явления.

Тест

1. Принцип действия пузырьковой камеры основан на: 1. явлении ударной ионизации. 2. свойствах перенасыщенного пара. 3. явлении фотоэффекта. 4. свойстве образования пузырьков пара в перегретой жидкости, при их ионизации.

2. В камере Вильсона и пузырьковой камере создается магнитное поле. Для чего это делается? 1. Чтобы исключить действие магнитного поля Земли 2. Чтобы определить удельный заряд частицы 3. Причины 2 и 4 4. Чтобы разделить заряды, т.к. заряды разных знаков будут отклоняться в разную сторону

3. Укажите правильное окончание фразы: «Действие камеры Вильсона основано на…» 1. явлении парообразования в перегретой жидкости на ионах, которые образуются вдоль траектории движущейся частицы 2. конденсации пересыщенного пара на ионах, которые создает вдоль своей траектории движущаяся частица 3. образовании скрытого изображения следа частицы 4. явлении кратковременного свечения некоторых веществ, которое вызывает движущаяся частица

4. В каком из приборов прохождение быстрой заряженной частицы вызывает образование изображения следа этой частицы после проявления? 1. Счетчик Гейгера 2. Пузырьковая камера 3. Камера Вильсона 4. Толстослойная фотоэмульсия

5. Какой из перечисленных ниже способов регистрации заряженных частиц является наименее информативным? 1. Камера Вильсона 2. Пузырьковая камера 3. Счетчик Гейгера 4. Многопроволочная пропорциональная камера

Проверка вопроса правильного ответа

Домашнее задание: Упр.