Фізика. Рівень стандарту. 11 клас. Бар’яхтар

Експериментальна робота № 9. Дослідження треків заряджених частинок за фотографіями

Мета: навчитися аналізувати фотографії із зображенням треків заряджених частинок, отриманих за допомогою камери Вільсона, та ідентифікувати ці частинки.

Обладнання: фотографія треків заряджених частинок, аркуш кальки, косинець.

ВКАЗІВКИ ДО РОБОТИ

Суворо дотримуйтесь інструкції з безпеки (див. форзац).

Результати вимірювань і обчислень відразу заносьте до таблиці.

Підготовка до експерименту

1. Згадайте, як визначають модуль і напрямок сили, з якою магнітне поле діє на рухому заряджену частинку (сили Лоренца).

2. Перенесіть треки І і II (рис. 1) на аркуш кальки (усі необхідні позначення, зображення та побудови слід виконувати саме на ньому).

Експеримент

1. Розгляньте фотографію треків заряджених частинок, отриманих за допомогою камери Вільсона (рис. 1):

  • 1) укажіть напрямки початкових швидкостей руху частинок І і II, яким відповідають треки І і II;
  • 2) з’ясуйте, як змінюється товщина кожного треку — від початку до кінця пробігу частинки.

Рис. 1

2. Знаючи, що частинка І ідентифікована як протон і що обидві частинки рухаються перпендикулярно до вектора магнітної індукції магнітного поля, створеного в камері, визначте:

  • 1) знак заряду частинки II;
  • 2) напрямок вектора магнітної індукції.

3. Урахувавши масштаб, визначте радіуси RІ і RІІ треків на початку пробігу частинок, для чого (див. рис. 2):

  • 1) на зображенні треку накреслить дві хорди;
  • 2) до кожної хорди поставте серединний перпендикуляр і позначте точку О перетину цих перпендикулярів;
  • 3) виміряйте відстань R від точки О до початку треку (радіус кривизни).

Рис. 2

Опрацювання результатів експерименту

За даними таблиці «Питомий заряд деяких частинок» (див. Додаток 1) визначте питомий заряд частинки І.

Аналіз експерименту та його результатів

За результатами дослідження сформулюйте висновок.

Творче завдання

Проведіть додаткові вимірювання та визначте, у скільки разів зменшилася кінетична енергія протона за час пробігу в камері Вільсона.