Вопрос:

На рисунке 226, в дана фотография трека электрона в пузырьковой камере, находившейся в магнитном поле. Определите по этой фотографии: а) почему трек имеет форму спирали; б) в каком направлении двигался электрон; в) что могло послужить причиной того, что трек электрона на рисунке 226, в гораздо длиннее треков α-частиц на рисунке 226, б.

Ответ:

а) Трек электрона в пузырьковой камере имеет форму спирали, потому что электрон теряет энергию по мере движения в магнитном поле. Как и в камере Вильсона, радиус кривизны трека электрона уменьшается из-за потери энергии (и, следовательно, уменьшения скорости). Магнитное поле заставляет электрон двигаться по окружности, но потеря энергии приводит к уменьшению радиуса этой окружности, образуя спираль. б) Направление движения электрона определяется с помощью правила левой руки, но нужно помнить, что электрон имеет отрицательный заряд. Поэтому, если расположить левую руку так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца указывали в направлении движения электрона, то отогнутый большой палец укажет направление силы, действующей на электрон. Зная кривизну трека, можно определить направление силы и, следовательно, направление движения электрона. в) Трек электрона на рисунке 226, в гораздо длиннее треков α-частиц на рисунке 226, б по нескольким причинам: * **Энергия:** Электрон может иметь более высокую начальную энергию, чем α-частицы. Чем выше энергия, тем длиннее трек. * **Масса и заряд:** Электрон имеет гораздо меньшую массу и меньший заряд, чем α-частица. Это означает, что он меньше теряет энергию при столкновениях с атомами среды и, следовательно, проходит большее расстояние. * **Тип взаимодействия:** Электроны теряют энергию в основном за счет ионизации и тормозного излучения (Bremsstrahlung), а α-частицы - в основном за счет ионизации. Тормозное излучение может быть менее эффективным способом потери энергии, что позволяет электрону пройти большее расстояние.
Смотреть решения всех заданий с фото

Похожие