- •Физика атомного ядра и частиц
- •Пояснительная записка
- •Часть 1. Определение энергии альфа-частиц по длине
- •Теоретическая часть
- •Практическая часть Описание методов определения энергии - частиц
- •Введение
- •Указания по выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №2. Взаимодействие заряженных частиц с веществом.
- •Часть 2. Определение максимальной энергии бета-спектра методом поглощения.
- •Теоретическая часть
- •Практическая часть
- •Указания по выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №3. Изучение закона радиоактивного распада. Определение постоянной распада изотопов естественной радиоактивности атмосферного воздуха
- •Введение
- •Теоретическая часть Законы радиоактивного распада
- •Способы определение периода полураспада
- •Практическая часть
- •Указания по выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №4. Статистические законы в ядерной физике
- •Введение
- •Теоретическая часть Статистические и систематические ошибки измерений
- •Распределение Пуассона
- •Нормальное распределение (распределение Гаусса)
- •Интеграл ошибок
- •Гистограмма распределения
- •Практическая часть
- •Указания по выполнению работы
- •Часть 1. Статистика низко интенсивных потоков частиц. Распределение Пуассона.
- •Часть 2. Статистика интенсивных потоков частиц. Распределение Гаусса.
- •Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа №5. Космическое излучение.
- •Часть 1. Состав и интенсивность космического излучения.
- •Введение
- •Теоретическая часть История изучения космических лучей
- •Первичное космическое излучение
- •Источники первичных космических лучей
- •Прохождение космических лучей через атмосферу Земли
- •Практическая часть Описание метода определения состава и интенсивности космического излучения
- •Указания по выполнению работы
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №6. Космическое излучение
- •Часть 2. Определение среднего времени жизни покоящихся мюонов по угловому распределению жесткой компоненты космических лучей
- •Введение
- •Теоретическая часть
- •Практическая часть
- •Описание основных блоков экспериментальной установки
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №7. Изучение треков заряженных частиц
- •Введение
- •Теоретическая часть Методы регистрации ионизирующих излучений Ядерные фотоэмульсии.
- •Диэлектрические детекторы
- •Камера Вильсона
- •Диффузионная камера
- •Пузырьковая камера
- •Искровая камера
- •Многопроволочная пропорциональная камера
- •Дрейфовая камера
- •Микростриповые детекторы
- •Упругие столкновения частиц
- •Практическая часть
- •Указания по выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №8. Релятивистская частица в магнитном поле
- •Введение
- •Теоретическая часть
- •Практическая часть
- •Указания по выполнению работы
- •Контрольные вопросы
- •Приложение 1 Треки альфа-частиц
- •Приложение 2 Радиоактивное семейство урана
- •Список использованной литературы
Контрольные вопросы
Как определяются импульс и энергия в механике Ньютона и СТО?
Выведите релятивистскую формулу для энергии, пригодную и для безмассовых частиц.
При каком условии допустимо пользоваться формулами ньютоновской механики?
Запишите релятивистский аналог второго закона Ньютона. В каких случаях ускорение и сила совпадают по направлению?
Что такое «поперечная масса» и «продольная масса»?
Запишите динамическое уравнение движения релятивисткой частицы, движущейся под действием магнитной силы Лоренца ?
Как связаны импульс и энергия с радиусом кривизны траектории частицы, движущейся перпендикулярно силовым линиям магнитного поля?
Как найти удельный заряд частицы, имея изображение ее траектории? Скорость частицы и индукция магнитного поля заданы.
Почему толщина трека в конце пробега больше, чем в начале?
Приложение 1 Треки альфа-частиц
|
|
Фотография следов альфа-частицы в камере Вильсона. На снимке видно, что все альфа-частицы, вылетевшие из радиоактивного вещества, проходят в камере Вильсона практически одинаковый путь.
|
След альфа-частицы, испытавшей два столкновения.
|
|
|
Следы альфа-частиц в эмульсии. «Звезды», отчетливо видные на этой фотографии, представляют собой ядра, которые претерпевают ряд последовательных превращений с выбрасыванием альфа-частицы.
|
Пути альфа-частиц в камере Вильсона, наполненной кислородом.
|
|
|
Следы альфа-частиц в азоте. Видна вилка, образованная альфа-частицей. Более тонкий след принадлежит протону. Более жирный - ядру, захватившему альфа-частицу. |
Расщепление азота альфа-частицами. Виден след выбитого протона, летящего в направлении, противоположном направлению альфа-частицы. |
Приложение 2 Радиоактивное семейство урана
Список использованной литературы
Практикум по ядерной физике / Под ред. О.В. Сергеева. М.: Высш. шк., 1983.
Лабораторные занятия по физике / Под ред. Л.Л. Гольдина. М.: Наука, 1983.
Лабораторный практикум по общей физике / Под ред. Е.М. Гершензона, Н.Н. Малова. М.: Просвещение, 1985.
Верхозин А.Н. Вычислительный эксперимент в общем курсе физики, СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001.
Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т. 5. Атомная и ядерная физика. М.: Физматлит, 2006.
Капитонов И.М. Введение в физику ядра и частиц. М.: Едиториал УРСС, 2002.
Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика. Т. 1, 2, 3. М.: Лань, 2008.
1 Активностью образца называется число распадов в единицу времени. В системе СИ активность измеряется в единицах сек-1. Эта единица называется беккерелъ (Бк), 1 Бк = 1 сек-1.
