Порядок выполнения работы и обработка результатов измерений

1. Получить выражение для импульса р частицы, как функцию параметра траектории r и индукции магнитного поля В. Для этого использовать уравнение (28.4).

2. Выразить полную энергию позитрона как функцию его заряда q, индукции магнитного поля В и радиуса кривизны траектории r. Для этого, используя соотношение (28.1), (28.3) и выражение (28.7) для p импульса позитрона, найденное в 1 пункте, получить формулу.

, (28.8)

которая, с учётом условий эксперимента , принимает вид:

(28.9)

3. По фотографии трека позитрона, полученного в камере Вильсона, аналогичной изображению на рис. 28.2 (выдается преподавателем), установить направление его движения и направление силовых линий магнитного поля.

4. С помощью масштабной линейки и угольника измерить соответственно линии хорд(l₁, l₂) и "стрел прогиба" треков позитрона (h₁, h₂) до и после прохождения им свинцовой пластинки. Для определения масштаба воспользоваться известной толщиной свинцовой пластинки, которая равна 6 мм (индексы 1 и 2 относятся к значениям величин до и после прохождения позитроном свинцовой пластинки, соответственно).

5. Пользуясь формулой (28.5), вычислить радиусы кривизны r₁ и r₂.

6. На прозрачной бумаге провести окружности радиусами r₁ и r₂ и, пользуясь ими как шаблонами, оценить "на глаз" правильность найденных значений радиусов.

7. Вычислить импульсы позитрона до и после прохождения свинцовой пластинки (индукция магнитного поля в условиях данного эксперимента равна 1,2 Тл).

8. Найти полные энергии позитрона Е₁ и E₂ сначала в джоулях, а затем выразить их в МэВ.

9. Определить кинетические энергии позитрона К₁ и К₂.

10. Рассчитать скорость позитрона v до и после прохождения свинцовой пластины. Все полученные результаты записать в таблицу.

11. Записать вывод по проделанной работе. Оценить полученные результаты и установить, какой был характер движения позитрона.

Таблица – Результаты измерений

	l (мм)	h (мм)	r (мм)	P	E (Дж)	E (МэВ)	K (Дж)	K (МэВ)	v м/с
1 –до прохождения пластины
2 – после прохождения пластины

Контрольные вопросы

1. Какие существует методы и приборы для регистрации заряженных частиц?

2. В чем отличие релятивистской механики от нерелятивистской?

3. Почему радиусы кривизны траектории позитрона не одинаковы до и после прохождения им свинцовой пластинки?

4. Чем определяется вид траектория заряженной частицы, влетающей в магнитное поле?

5. Какое электрическое поле надо создать, и как оно должно быть направлено, чтобы позитрон после прохождения пластины двигался прямолинейно (использовать численные значения для индукции магнитного поля и скорости позитрона из результатов лабораторной работы).

6. Дайте сравнительный анализ различных методов регистрации частиц: сцинтилляционный, газоразрядный, полупроводниковые счетчики, камера Вильсона, пузырьковая камера, ядерные фотоэмульсии.

7. Какие явления сопровождают прохождение g-излучения через вещество и в чем их суть?

8. Что представляет собой реакция деления ядер? Приведите примеры.

9. Почему радиоактивное излучение опасно для здоровья человека?