Понедельник, 22:21 

Мероприятия для детей

Мероприятия для педагогов


Главная » »
Главная » Файлы » Экспресс-конкурсы на 2018-2019 уч.г » Всероссийский (Международный) конкурс "Лучшая методическая разработка"

Методические рекомендации и лабораторная работа по дисциплине «Физика» для студентов I курса
16.02.2019, 18:35

бюджетное профессиональное образовательное учреждение Вологодской области «Череповецкий металлургический колледж имени академика И.П. Бардина»

 

 

 

 

                                                                                                   Для всех специальностей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изучение треков заряженных частиц

 

 

Методические рекомендации и лабораторная работа по дисциплине «Физика» для студентов I курса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разработчик  Изотова Е.А.,

преподаватель колледжа

 

 

 

 

 

Череповец

 

2015

 

 

 

 

 

Изучение треков заряженных частиц. Методические рекомендации и лабораторная работа  по дисциплине «Физика» для студентов I курса. /Разработчик Изотова Е.А./ - Череповец: БПОУ ВО «ЧМК» Череповецкий металлургический колледж, 2015. - 10 с.

 

 

 

 

 

РАССМОТРЕНО:

на заседании цикловой комиссии

«Математические и естественнонаучные дисциплины»

« »                          2015 г., протокол №

председатель ПЦК

__________________ И.А.Масыгина

(подпись)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

 

1

Цель работы ………………………………………………………………….

4

2

Средства обучения …………….…………………………………………….

4

3

Теоретические сведения и методические рекомендации по выполнению лабораторной работы ………………………………………………………..

 

4

4

Задание ………………………………………………………………………

7

5

Ход выполнения лабораторной работы ……………………………………

7

6

Контрольные вопросы ………………………………………………………

9

7

Рекомендации по оформлению отчета по лабораторной работе ………...

9

 

Литература …………………………………………………………………...

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторная работа

 

Изучение треков заряженных частиц

 

 

1 Цель работы

 

Получить элементарные навыки в чтении фотографий движения заряженных частиц, сфотографированных в камере Вильсона.

 

 

  1. Средства обучения:

 

  • лабораторное оборудование: фотографии треков заряженных частиц, прозрачная бумага, линейка;
  • методические рекомендации по выполнению лабораторной работы, учебник, калькулятор.

 

 

 

  1. Теоретические сведения и методические рекомендации по выполнению лабораторной работы

 

В начале ХХ века были разработаны методы исследования явлений атомной физики и созданы приборы, позволившие не только выяснить основные вопросы строения атомов, но и наблюдать превращения химических элементов. В 1911 г. английский ученый Ч. Вильсон построил прибор, с помощью которого можно видеть и фотографировать траектории заряженных частиц. Этот прибор можно назвать «окном» в микромир, т.е. мир элементарных частиц и состоящих из них систем. Камера Вильсона представляет собой геометрически закрытый сосуд, заполненный парами воды или спирта близкими к насыщению.

При резком отпускании поршня вызванном уменьшением давления; под поршнем, пар в камере адиабатически расширяется. Вследствие этого происходит охлаждение и пар становится  перенасыщенным. Это неустойчивое состояние пара и пар легко конденсируется. Центрами конденсации становятся ионы, которые образуют в рабочем пространстве пролетавшая частица. Если частица проникает в камеру непосредственно перед расширением или сразу после него, то на ее пути возникают капельки воды. Эти капельки образуют видимый след пролетевшей частицы - трек.

Треки дают богатую информацию о частице:

  • трек толще у той частицы, которая имеет больший заряд;
  • треки показывают траекторию движения заряженной частицы.
  • если частицы имеют одинаковые заряды, то трек толще у той, которая имеет меньшую скорость. Отсюда очевидно, что к концу движения трек частицы толще, чем в начале, так как скорость частицы уменьшается вследствие потери  энергии на ионизацию атомов среды;
  • пробег частицы зависит от ее энергии и плотности среды.
  • треки заряженных частиц в камере Вильсона представляют собой цепочки микроскопических капелек жидкости (воды или спирта), образовавшиеся вследствие конденсации пересыщенного пара этой жидкости на ионах, расположенных вдоль траектории заряженной частицы; в пузырьковой камере – цепочки микроскопических пузырьков пара перегретой жидкости, образовавшихся на ионах; в фотоэмульсии – цепочки зерен металлического серебра, образовавшиеся на ионах.
  • длина трека зависит от начальной энергии заряженной частицы и плотности окружающей среды: она тем больше, чем больше энергия частицы и чем меньше плотность среды.
  • толщина трека зависит от заряда и скорости частицы: она тем больше, чем больше заряд частицы и чем меньше ее скорость.
  • при движении частицы в магнитном поле трек ее получается искривленным.радиус кривизны трека зависит от массы, заряда, скорости частицы и модуля индукции магнитного поля: он тем больше, чем больше масса и скорость частицы и чем меньше ее заряд и модуль индукции магнитного поля.
  • по изменению радиуса кривизны трека можно определить направление движения частицы и изменение ее скорости: начало ее движения и скорость больше там, где больше радиус кривизны трека.
  • треки частиц в фотоэмульсии короче и толще, чем треки в камере вильсона и пузырьковой камере, и имеют неровные края.

Если камера Вильсона помещена в магнитное поле, то на движущиеся в ней заряженные частицы действует сила Лоренца:

Далее смотреть архив материала

Категория: Всероссийский (Международный) конкурс "Лучшая методическая разработка" | Добавил: Администратор
Просмотров: 53 | Загрузок: 0 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Заказ документов
Copyright 2010 © БОЛЬШАЯ ПЕРЕМЕНА