Письмово відповісти на контрольні питання:

1. Що таке внутрішній та зовнішній фотоефект.

2. Що таке багатофотоний фотоефект.

3. Наведіть приклади застосування фотоефекту.

Лабораторне заняття № 24

Тема: Вивчення треків заряджених частинок.

Мета роботи: Навчитися ідентифікувати заряджену частинку за наслідком порівняння її треку з треком протона в камері Вільсона.

Прилади та обладнання: готові фотографії треків заряджених частинок.

Теоретичні відомості

Під час роботи треба зробити ідентифікацію (виявлення її тотожності з уже відомою частинкою) зарядженої частинки за наслідками порівняння її треку з треком протона в камері Вільсона, вміщеної в магнітне поле (для роботи використовують готові фотографії треків двох заряджених частинок (мал..1)).

Ідентифікують невідому частинку, порівнюючи її питомий заряд q/m з питомим зарядом протона. Це можна зробити, виміривши і порівнявши радіуси треків частинок на початкових ділянках треків. Справді, для зарядженої частинки, яка рухається перпендикулярно до вектора індукції магнітного поля, можна записати:

або

З цієї формули видно, що відношення питомих зарядів частинок дорівнює оберненому відношенню радіусів їх траєкторій.

Радіус кривизни треку частинки визначають так. На фотографію накладають аркуш прозорого паперу і переводять на нього трек (це треба робити обережно, щоб не пошкодити фотографію). Як показано на малюнку 2, креслять дві хорди і в їх серединах ставлять перпендикуляри. На перетині перпендикулярів лежить центр кола; його радіус вимірюють лінійкою.

Мал..1 мал.2

Порядок виконання роботи

1. Підготувати бланк звіту з таблицею для записування результатів вимірювань і обчислень.

2. Перенести з фотографії на кальку треки частинок.

3. Виміряти радіуси кривизни треків частинок, перенесених на папір (на їх початкових ділянках).

4. Порівняти питомі заряди частинки і протона. Ідентифікувати частинку за наслідками дослідження.

Індивідуальні завдання

1 варіант

1. При вибуху водневої бомби протікає термоядерна реакція утворення гелію з дейтерію і тритію. 1) Написати ядерну реакцію. 2) Знайти енергію, що виділяється при цій реакції. 3) Яку кількість енергії можна одержати при утворенні 1 г гелію?

2. Потік заряджених частинок влітає в однорідне магнітне поле, індукція якого рівна 3 Вб/м². Швидкість частинок рівна 1,52·10⁷ м/сек і направлена перпендикулярно до напряму силових ліній поля. Знайти заряд кожної частинки, якщо відомо, що сила, діюча на неї, рівна 1,46·10^-11Н.

3. При бомбардуванні ізотопу літію дейтронами, утворюється дві α-частинки. Енергія кожної α-частинки у момент їх освіти рівна 9,15 МеВ. Чому рівна енергія бомбардуючих протонів?

2 варіант

1. При пружному центральному зіткненні нейтрона з нерухомим ядром уповільнюючої речовини кінетична енергія нейтрона зменшилася в 1,4 рази. Знайти масу ядер уповільнюючої речовини.

2. При бомбардуванні ізотопу літію дейтронами, утворюється дві α-частинки. При цьому виділяється енергія рівна 22,3 МеВ. Знаючи маси дейтрона і α-частинки, знайти масу ізотопу літію .

3. 1 г урану ₉₂²³⁸ в рівновазі з продуктами його розпаду виділяє потужність 1,07·10^-7 Вт. Знайти повну кількість тепла, що виділяється одним грам-атомом урану за середню тривалість життя атомів урану.