Ознакомление с содержанием темы школьного курса физики 11 класса "Квантовая физика". Выполнение демонстрационных опытов "Получение спектральных цветов и их сложение", "Внешний фотоэффект", страница 8

Действие камеры основано на конденсации пересыщенных паров этилового спирта. Вокруг ионов, которые образуются в газах при прохождении через них алъфа-частиц. Ох­лаждение паров, необходимое для создания пересыщенного состояния, достигается в ре­зультате их адиабатного расширения при помощи резиновой груши. При определенной скоростирасширении та конденсация содержащихся в нем паров происходит только на ионах.При этом полет каждой альфа-частицы отмечается появлением полоски тумана(трека).

1..Конденсация водяного кара на частицах

           Этот опыт является предварительной демонстраций, раскрывающей принцип действия камеры Вильсона.

Стеклянную колбу споласкивают водой и укрепляют вверх дном в лапке штатива (рис. 12) Отверстие колбы закрывают резиновой проб­кой, в которую вставляют резиновую грушу. Сначала грушу медленно сжимают, а затем быстро отпускают. При расширении воздуха сущест­венных изменений в колбе не наблюдается (в демонстрации применяют подсвет). После этого колбу открывают и к ее отверстию подносят пла­мя от спички. Снова закрывают колбу и повторяют опыт. Теперь при расширении воздуха колба наполняется густым туманом: насыщающий водяной пар переходит в перенасыщенный и конденсируется на части­цах колоти и ионах, введенных в колбу пламенем спички.

Опыт убеждает учащихся в том, что частицы могут быть центрами конденсации пара.

2, Наблюдение следов альфа-частиц.

Камеру для наблюдения следов альфа-частиц устанавливают на проекционном аппа­рате с приспособлением для горизонтального проецирования и присоединяют к выпрямителю тока напряжением 250—300 В (рис.13).

Включают проекционную лампу и, передвигая объектив, добиваются на экране чет­кого изображения шарика с радиоактивным препаратом.

В резиновую грушу набирают 2-3 капли  смеси (25% ацетона, 50% этилового спир­та и 25% воды) или спирта-ректификата и присоединяют ее с помощью резиновой трубки

ране, медленно сжимают грушу, а затем быстро от­пускают. Повторяя это насколько раз и постепенно увеличивая степень сжатия груши, находят соотно­шение объемов, при котором получается наилучшая видимость греков (рис. 14).

Так как следы альфа-частиц можно наблю­дать лишь в течение 1,5 - 2 сек после расширения воздуха, то опыт следует еще несколько раз повто­рить при найденном оптимальной сжатии груши и

обратить внимание учащихся на прямолинейность следов, их одинаковую толщину и дли­ну, что указывает на одинаковую энергию всех вылетающих альфа-частиц. Все следы начинаются от поверхности радиоактивного препарата и резко обры­ваются в воздухе.

Электрическое поле, приложенное к камере, играет в опыте второстепенную роль: оно удаляет из камеры ионы, непрерывно образующиеся под действием радиоактивного излучения В случае загрязнения камеры радиоактивными веществами могут также на­блюдаться следы, начинающиеся от стенок камеры. Без электрического поля наблюдение следов заряженных частицбыло бы невозможно из-за образования в камере сплошного тумана.

                                ОПЫТ№7

СЧЕТЧИК ИОНИЗИРУЮ ЩИХ ЧАСТИЦ,

Оборудование: демонстрационный счетчик ионизирующих частиц со счетной труб­кой СБМ-20 (или СТС-6 или СТС-8); лабораторный счетчик ионизирующих частиц; усили­тель низкой частоты демонстрационный; динамический громкоговоритель на подставке; выпрямитель ВУТТ-2; радиоактивный препарат; провода соединительные.

Собирают установку по рисунку 15.

На вход усилителя низкой частоты включают счетную трубку, укрепленную на де­монстрационной панели, а на выход - динамический громкоговоритель. Счетчик и усили­тель питают от универсального выпрямителя, причем на счетчик подают регулируемое в пределах от 0 до 450 В постоянное напряжение (соединяют последовательно зажимы, с ко­торых снимаются постоянное напряжение 350 В и регулируемое напряжение (0±100 В), а на усилитель - постоянное напряжение 250 В и переменное 6,3В. Электрическую схему ус­тановки вычерчивают на классной доске и разъясняют ее учащимся, причем работу усили­теля низкой частоты не рассматривают. Основное внимание обращают на устройство, принцип действия и способ включения счетчика.