Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / Методическая разработка урока "Экспериментальные методы регистрации заряженных частиц" (11 класс). Профильный уровень
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 26 апреля.

Подать заявку на курс
  • Физика

Методическая разработка урока "Экспериментальные методы регистрации заряженных частиц" (11 класс). Профильный уровень

библиотека
материалов

Урок 8/117 11 класс

Тема: Экспериментальные методы регистрации заряженных частиц.

Цели урока:

  1. образовательная: познакомить учащихся с современными методами обнаружения и исследования элементарных частиц и ядерных превращений;

  2. развивающая: формирование навыков самостоятельной работы по анализу различных источников информации, грамотной устной речи, навыков практической работы в чтении фотографий движения заряженных частиц;

  3. воспитательная: формирование нравственных качеств личности на основе работы в группах, этики взаимоотношений в процессе групповой работы, навыков коллективной деятельности.

Оборудование: схемы экспериментальных установок по регистрации заряженных частиц, измеритель мощности дозы излучения ДП – 5А, индивидуальные дозиметры ДК-02, фотографии треков заряженных частиц в камере Вильсона, прозрачная бумага – калька, угольник, циркуль, карандаш.

План урока

Изучение нового материала.

Принцип действия и назначение приборов, регистрирующих элементарные частицы.

Устройство и принцип действия счетчика Гейгера, сцинтилляционного счетчика, полупроводникового счетчика, счетчика Черенкова.

Устройство и принцип действия камеры Вильсона, пузырьковой камеры, ионизационной и искровой камер. Фотографии треков заряженных частиц, полученных в камере Вильсона и пузырьковой камере.

Объяснение использования метода толстослойных эмульсий и показ фотографий треков, полученных при помощи толстослойных фотоэмульсий.

Проверка знаний.

Практическая работа «Изучение треков заряженных частиц по готовым фотографиям».

Домашнее задание.

§85.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Форма проведения урока: урок – деловая игра.

Методические замечания

Урок проходит в форме деловой игры – слета специалистов. Деловая игра на уроке физики – активная учебная деятельность по имитационному моделированию возможной жизненной ситуации. Включает конфликтную модельную ситуацию и ее разрешение. Результат – коллективное решение учебной задачи.

Имитационная модель игры.

Тема «Экспериментальные методы регистрации заряженных частиц» изучается и разрабатывается рядом научных учреждений. Однако каждое из них недостаточно знакомо с выводами и методами исследования соседнего коллектива.

Задача участников слета: ознакомить присутствующих с теми вопросами, которые в данном научном коллективе (НИИ, лаборатории, группе) разработаны наиболее подробно.

Конфликтная ситуация: заключается в существовании разрыва в знаниях по отдельным вопросам темы между разными научными коллективами.

Разрешение конфликта осуществляется в ходе ответов на вопросы организаторов слета по основным разделам обсуждаемой темы.

Подготовка к игре.

Выбирается тема, которую учащиеся могли бы изучить во время проведения игры. Тема разбивается на подтемы так, чтобы их число соответствовало числу групп учащихся в классе.

В каждой подтеме выделяются основные вопросы для изучения, которые записываются в информационную карту, выдаваемую группе. В карту учитель вносит и рекомендуемую по данному вопросу литературу. Это может быть определенная часть параграфа стабильного учебника или учебников прошлых лет, факультативного курса для данного класса. Кроме того, могут быть использованы книги для чтения по физике, доступные по содержанию большинству учащихся класса, научно-популярные книги и даже методические руководства для учителей, если в них материал темы изложен подробно. По каждой подтеме подбирается и записывается в карточку демонстратора перечень опытов, таблиц и других иллюстраций. В результате подготовки к игре учитель заполняет таблицу со следующими графами: общая тема группы; перечень подтем для работы каждого ученика; опыты и демонстрации; таблицы, чертежи, рисунки; литература для учащихся.

Итак, к началу урока для каждой группы учащихся подготовлены информационная карта, карточка демонстратора, набор книг, набор пособий для демонстрации, листы ватмана, фломастеры (по желанию учащихся чертежи можно делать на бумаге или на доске).

Содержание игры.

На слете специалистов присутствуют три группы разных специалистов. На доске написан план изучения нового материала. Каждый пункт плана соответствует вопросу, предложенному группе. Группа состоит из специалистов, которые глубоко разбираются в определенной части материала своей темы.

Основная часть слета специалистов – их доклады.

В качестве докладчиков выступают все члены группы. Каждый излагает свой частный вопрос. После всех выступлений руководитель группы подводит итог.

Все участники слета конспектируют в тетради доклады специалистов по предложенному плану, задают им вопросы, поправляют или дополняют докладчика. После окончания разбора каждой темы организаторы задают вопросы всем присутствующим. Правильность ответа оценивается группой специалистов по данной теме.

Цель обсуждения вопросов – ликвидация разрыва в знаниях по данной теме у представителей различных научных групп.

Для успешного проведения данной игры очень важен регламент подготовительной работы групп и выступлений участников слета, а также четкое распределение обязанностей в группе.

Содержание урока:

  1. Организационный момент.

Учитель: Я рада приветствовать всех участников слета специалистов. Сегодня здесь присутствуют:

    1. сотрудники научных лабораторий, занимающихся исследованием различных методов регистрации заряженных частиц:

1 группа – НИИ Руководитель: …

2 группа – НИИ Руководитель: …

3 группа – НИИ Руководитель: …

    1. группа экспертов, которая поможет нам выбрать наиболее перспективные направления дальнейшей деятельности и по достоинству оценит ваши усилия:

Представление экспериов

    1. гости:

Представление гостей

Учитель:

Наш слет будет являться творческим отчетом научных лабораторий, который даст возможность экспертной группе сделать правильные выводы. Ваши доклады должны быть по существу вопроса, краткими и содержательными.

Все участники слета отражают в своих записях в тетрадях характерные особенности экспериментальных установок, особенности каждого метода регистрации для дальнейшего их обсуждения. Вы можете также задавать вопросы докладчикам.

  1. Изучение нового материала.

Учитель:

Регистрирующий прибор – это более или менее сложная макроскопическая система, которая может находиться в неустойчивом состоянии. При небольшом возмущении, вызванном пролетевшей частицей, начинается процесс перехода системы в новое, более устойчивое состояние. Этот процесс и позволяет регистрировать частицу. В настоящее время используется много различных методов регистрации частиц.

В зависимости от целей эксперимента и условий, в которых он проводится, применяются те или иные регистрирующие устройства, отличающиеся друг от друга по основным характеристикам.

Учитель:

Слово предоставляется сотрудникам научной лаборатории, занимающуюся применением различных счетчиков для регистрации заряженных частиц.

Группа 1.

  1. Газоразрядный счетчик Гейгера.

  2. Полупроводниковый счетчик

  3. Сцинтилляционный счетчик

  4. Черенковский счетчик


  1. Газоразрядный счетчик Гейгера.

Счетчик Гейгера – один из важнейших приборов для автоматического счета частиц.

Счетчик (см. рис.1) состоит из стеклянной трубки, покрытой изнутри металлическим слоем (катод), и тонкой металлической нити, идущей вдоль оси трубки (анод). Трубка заполняется газом, обычно аргоном. Действие счетчика основано на ударной ионизации. Заряженная частица (электрон, α-частица и т.д.), пролетая в газе отрывает от атомов электроны и создает положительные ионы и свободные электроны. Электрическое поле между анодом и катодом (к ним подводится высокое напряжение) ускоряет электроны до энергий, при которых начинается ударная ионизация. Возникает лавина ионов, и ток через счетчик резко возрастает. При этом на нагрузочном резисторе R образуется импульс напряжения, который подается в регистрирующее устройство.

Для того чтобы счетчик мог регистрировать следующую попавшую в него частицу, лавинный разряд необходимо погасить. Это происходит автоматически. Так как в момент появления импульса тока падение напряжения на нагрузочном резисторе R велико, то напряжение между анодом и катодом резко уменьшается – настолько, что разряд прекращается.

Счетчик Гейгера применяется в основном для регистрации электронов и γ-квантов (фотонов большой энергии). Однако непосредственно γ-кванты вследствие их малой ионизирующей способности не регистрируются. Для их обнаружения внутреннюю стенку трубки покрывают материалом, из которого γ-кванты выбивают электроны.

Счетчик регистрирует почти все попадающие в него электроны; что же касается γ-квантов, то он регистрирует приблизительно только один γ-квант из ста.

Для регистрации α-частиц применяют торцовые счетчики. Торец счетчика закрывают тончайшей фольгой, пропускающей α-частицы. Разряд происходит между стенкой и тонкой проволочкой.

Для регистрации космических частиц очень большой энергии А.И. Алиханов и А.И. Алиханян применили «телескоп», составленный из нескольких рядов счетчиков Гейгера. Специальная радиотехническая «схема совпадений» отмечала, через какие из счетчиков прошла регистрируемая частица, и тем самым определяла направление ее движения. При наличии магнитного поля, искривляющего траекторию частицы, можно было тем самым определить радиус кривизны траектории и импульс регистрируемой частицы.

Рис.1. Счетчик Гейгера.






hello_html_m4099d866.gif



































R = 1000 МОм, Р = 100 – 200 мм рт. ст., U = 1000 В, t = 1 мкс, t = 100 – 200 мкс

Вопрос к докладчику:

  1. Каковы области применения счетчика Гейгера для изучения действия заряженных частиц в других областях науки, повседневной жизни?

Ответ докладчика:

Областей применения данного прибора достаточно много, перечислю лишь некоторые из них:

1. Военные используют газоразрядный счетчик для измерения уровней радиоактивной зараженности различных предметов, для обнаружения γ- и β- излучений. В частности, перед вами прибор ДП-5А, позволяющий производить эти измерения. Прибор состоит из измерительного пульта, включающего источник питания, микроамперметр для регистрации силы тока, пропорциональной количеству частиц, регистрируемых прибором и цилиндрического металлического зонда с окошком из этилцеллюлозной водостойкой пленки, в котором помещен счетчик Гейгера.

2. Обнаружение с помощью счетчиков наличия радиоактивных изотопов по испусканию ими α-, β- и γ-излучения в горных породах, при раскопках поселений древних людей позволяют сделать выводы в геологии о возрасте земных пород и в антропологии о периодах развития человека.

2. Полупроводниковый счетчик.

Это по существу плоский полупроводниковый диод, включенный в цепь в не пропускном направлении (рис. 2). Если через pn переход проходит быстрая заряженная частица, то образованные ею электроны и дырки создадут в цепи кратковременный импульс тока, который (после усиления) зарегистрируется соответствующим прибором.

hello_html_m43781deb.gif












Вопрос к докладчику:

1. Каковы преимущества использования данного прибора в сравнении с предыдущим?

Ответ докладчика:

Достоинствами данного прибора в сравнении со счетчиком Гейгера являются:

1. Малые габаритные размеры прибора.

2. Возможность использования в качестве элемента питания гальванического элемента, рассчитанного на низкое напряжение (в зависимости от конструктивных особенностей прибора от 1-10 В) вместо 500 В.

Недостатком является ограниченный температурный диапазон, исключающий работу прибора при температурах выше 500С.

3. Сцинтилляционный счетчик..

Один из первых приборов для наблюдения места встречи частицы с экраном прибора. В простейшем случае это источник безопасного радиоактивного вещества, экран, покрытый люминофором (например, ZnS), наблюдение за которым ведется через лупу. (рис. 3).

В опытах Резерфорда по наблюдению рассеивания α – частиц использовался такой прибор, только наблюдение велось через микроскоп.

Заряженная частица, проходя через экран, вызывает его свечение. Отсюда и название прибора происходит от латинского слова scintillatio – искрение.

На рис (рис. 4) приведена схема современного сцинтилляционного счетчика. Главной его частью является люминесцентный экран 1, соединенный с помощью световода 2 с фотоэлектронным умножителем (ФЭУ). Вспышка на экране, вызванная попаданием в экран α-, β- или γ –излучения, через световод передается на фотокатод 3 ФЭУ. Фотоны, попавшие на фотокатод, выбивают из него электроны. Эти электроны направляются на первый электрод фотоумножителя 4, называемый фотодинодом. Материал динода обладает малой работой выхода. Поэтому попавшие на него электроны выбивают из него несколько электронов (в среднем от 3 до 10). Поток выбитых электронов попадает на второй динод и т.д.

В современных ФЭУ имеется 10-20 динодов. Это позволяет получать усиление до 108 раз. Сцинтилляционные счетчики регистрируют почти 100% попавших в них заряженных частиц и до 30% γ –квантов.

Вопрос к докладчику:

1. Какова главная характеристическая особенность данного прибора, дающая преимущество перед другими счетчиками?

Ответ докладчика:

Это возможность регистрации частиц, обладающих незначительными значениями энергии, так как ФЭУ позволяет усилить полученный сигнал 108 раз.

4.Счетчик Черенкова.

Частицы очень больших энергий движутся со скоростями vч , близкими к скорости света в вакууме c. Если такая заряженная частица попадает в среду, в которой скорость света vсв = c/n меньше скорости света vч , то она, обгоняя свое электромагнитное поле, испускает черенковское излучение. Это излучение может регистрироваться далее с помощью фотоумножителя так же, как в сцинтилляционных счетчиках. Комбинируя вещества с различными показателями преломления n, можно с помощью черенковских счетчиков измерить скорости очень быстрых заряженных частиц.

Вопрос к докладчику:

1. Каков диапазон скоростей регистрируемых частиц?

Ответ докладчика:

Для α-частиц, движущихся со скоростями порядка 20 000 – 40 000 км/с, отношение c/v ≈ 10, и веществ со столь высокими показателями преломления, пригодных для изготовления черенковских счетчиков, не существует.

Учитель: Подведем итоги выступлений сотрудников данной лаборатории. Вопрос к участникам слета:

Каковы в целом достоинства и недостатки рассмотренных приборов? Если можно, очень коротко.

Ответ.

Я думаю, что выражу общее мнение всех присутствующих здесь коллег: без дополнительных устройств счетчики разных типов позволяют лишь зафиксировать факт наличия α-,β-,γ-излучения, количество заряженных частиц, но подробно изучить свойства отдельных частиц – энергию, заряд, массу не позволяют.

Рhello_html_m44acf497.gifис. 3. Спинтарископ















































Наблюдение сцинтилляций в спинтарископе.

hello_html_m26e1ab49.gif

Группа 2.

  1. Ионизационная камера

  2. Камера Вильсона

  3. Пузырьковая камера

  4. Искровая камера


  1. Ионизационная камера.

Ионизационная камера представляет собой тонкостенный замкнутый сосуд, наполненный газом. В этот сосуд помещены два электрода (рис. 4), к которым подводится напряжение (100-1000 В). В обычных условиях в воздухе свободных зарядов очень мало, поэтому измерительный прибор, включенный в цепь камеры, тока не обнаруживает. Заряженная частица, попадая в сосуд, ионизирует наполняющий его газ. Образованные частицей ионы устремляются к электродам, в цепи возникает кратковременный импульс тока, который регистрируется приборами. Сила ионизационного тока в камере обычно составляет доли микроампера. Для измерения таких слабых токов применяются специальные усилительные схемы.

С помощью ионизационных камер можно регистрировать любые виды ядерных излучений. Для регистрации α- и β-излучений радиоактивный препарат помещается внутри рабочего объема камеры. Для регистрации γ-излучения нет нужды вносить радиоактивный препарат внутрь камеры, так как γ-кванты легко проникают сквозь стенки ионизационной камеры, выбивают из них вторичные электроны, а вторичные электроны производят ионизацию в наполняющем газе. Сила ионизационного тока пропорциональна мощности дозы излучения.





hello_html_24f4d92f.gif



















Вопрос к докладчику:

1. Имеют ли широкое применение данный прибор в настоящее время?

Ответ докладчика:

Действительно, в настоящее время эти приборы имеют широкую область применения, так как используются для подсчета дозы облучения, полученной каждым человеком, работающим с радиоактивными веществами. Для измерения доз γ-излучения используют карманные дозиметры, по форме и размерам напоминающие обычную авторучку – индивидуальные дозиметры ДК-02. Внутри такого дозиметра имеется ионизационная камера с рабочим объемом в несколько кубических сантиметров. По оси камеры укреплен стержень электрометра. Размеры электрометра настолько малы, что для отсчета показаний его шкалу приходится рассматривать в небольшую линзу. Если посмотреть на просвет, то вы увидите эту шкалу. Перед использованием электрометр карманного дозиметра заряжается.

Протекающий в камере ионизационный ток разряжает электрометр, при этом нить дозиметра перемещается по шкале, которая отградуирована в единицах дозы излучения.

  1. Камера Вильсона.

Счетчики позволяют лишь регистрировать факт прохождения через них частицы и фиксировать некоторые ее характеристики. В камере же Вильсона, созданной в 1912 г., быстрая заряженная частица оставляет след, который можно наблюдать непосредственно или фотографировать. Этот прибор можно назвать «окном в микромир», то есть мир элементарных частиц и состоящих из них систем.

Действие камеры Вильсона основано на конденсации перенасыщенного пара на ионах с образованием капелек воды. Эти ионы создает вдоль своей траектории движущаяся заряженная частица.

Камера Вильсона представляет собой герметически закрытый сосуд, заполненный парами воды или спирта, близкими к насыщению (рис. 6). При резком опускании поршня, вызванном уменьшением давления под поршнем, пар в камере адиабатически расширяется. Вследствие этого происходит охлаждение, и пар становится пересыщенным. Это неустойчивое состояние пара: пар легко конденсируется. Центрами конденсации становятся ионы, которые образует в рабочем пространстве камеры пролетевшая частица. Если частица проникает в камеру непосредственно перед расширением или сразу после него, то на ее пути возникают капельки воды, образующие тоненькую ниточку тумана, хорошо видимую и легко фотографируемую. Эти капельки образуют видимый след пролетевшей частицы – трек. Для удобства наблюдения белой ниточки тумана поверхность поршня (дно камеры) чернят.

Затем камера возвращается в исходное состояние и ионы удаляются электрическим полем. В зависимости от размеров камеры время восстановления рабочего режима колеблется от нескольких секунд до десятков минут.

Информация, которую дают треки в камере Вильсона, значительно богаче той, которую могут дать счетчики. По длине трека можно определить энергию частицы, а по числу капелек на единицу длины трека оценивается ее скорость.

Чем длиннее трек частицы, тем больше ее энергия. А чем больше капелек воды образуется на единицу длины трека тем меньше ее скорость. Частицы с бóльшим зарядом оставляют трек большей толщины.

Русские физики Петр Леонидович Капица и Дмитрий Владимирович Скобельницын предложили помещать камеру Вильсона в однородное магнитное поле.












hello_html_49a4b740.gif















































hello_html_m127d7011.gif



















































hello_html_m1df5b1aa.gif










































7N14+2He48O17+1H1


Вопрос к докладчику:

1. Каким образом можно определить знак заряда частицы, попавшей в камеру Вильсона?

Ответ докладчика:

Для определения характеристик частицы, в том числе и знака заряда камеру Вильсона помещают в магнитное поле, таким образом, чтобы вектор индукции магнитного поля был перпендикулярен вектору скорости частицы. В этом случае на частицу действует максимальная сила Лоренца, которая сообщает ей центростремительное ускорение. В результате частица движется по криволинейной траектории (так как кинетическая энергия частицы уменьшается за время пролета частицы вследствие ее взаимодействия с молекулами окружающего газа). По правилу левой руки определяется знак частицы.

  1. Пузырьковая камера.

В 1952 г. Американским ученым Глейзером было предложено использовать для обнаружения треков частиц перегретую жидкость. В такой жидкости на ионах, образующихся при движении быстрой заряженной частицы, возникают пузырьки пара, дающие видимый трек. Камеры такого типа были названы пузырьковыми.

Рис. 7. Пузырьковая камера.


hello_html_mdcc79c.gif

























hello_html_5c9a3065.gif























В исходном состоянии жидкость в камере находится под высоким давлением, предохраняющим ее от закипания, несмотря на то что температура жидкости выше температуры кипения при атмосферном давлении. При резком понижении давления жидкость оказывается перегретой и в течение небольшого времени она будет находиться в неустойчивом состоянии. Заряженные частицы, пролетающие именно в это время, вызывают появление треков, состоящих из пузырьков пара (рис. 7). В качестве жидкостей используются главным образом жидкий водород и пропан. Длительность рабочего цикла пузырьковой камеры невелика – около 0,1 с.

Вопрос к докладчику:

1. В чем преимущество использования данной камеры по сравнению с камерой Вильсона?

Ответ докладчика:

Преимущество пузырьковой камеры перед камерой Вильсона большей плотностью рабочего вещества. Пробеги частиц вследствие этого оказываются достаточно короткими, и частицы даже больших энергий застревают в камере. Это позволяет наблюдать серию последовательных превращений частицы и вызываемые ею реакции.

  1. Искровая камера.

Главная часть искровой камеры похожа на многопластинчатый конденсатор постоянной емкости (рис. 8), пластины которого находятся на расстоянии в несколько миллиметров друг от друга. Все четные пластины соединены с четными, а все нечетные – с нечетными. В момент прохождения через камеру частицы на пластины подается импульс высокого напряжения, создающий поле напряженностью в тысячи киловольт на метр. В местах пролета частицы между пластинами проскакивает искра. Искры можно:

  • Фотографировать;

  • Записывать ультразвуковыми детекторами.

Рис. 8. Искровая камера







hello_html_m6c24c43.gif



















Вопрос к докладчику:

1. Обладает ли искровая камера бóльшей чувствительностью по сравнению с ионизационной камерой?

Ответ докладчика:

Да, обладает. Так как частица проходит через большое количество газоразрядных промежутков, в каждом из которых происходит ионизация газа вследствие чего суммарный импульс тока возрастает, что повышает чувствительность прибора.

Учитель: Подведем итоги выступлений сотрудников данной лаборатории. Вопрос к участникам слета:

Каковы в целом достоинства и недостатки рассмотренных приборов?

Ответ.

Безусловным достоинством камер является видимая траектория движения частиц, возможность изучения треков по их фотографиям после проведения опытов, изучения разнообразных свойства отдельных частиц – их энергии, отношения заряда к массе, знака заряда частицы. К недостаткам этих приборов следует отнести сложность поддержания прибора в ждущем режиме. Поскольку воздух в камере Вильсона или жидкость в пузырьковой камере находятся в метастабильном состоянии, то центрами конденсации или, соответственно, закипания могут стать примеси, пылинки, содержащиеся в воздухе или жидкости. Поэтому предварительно они требуют тщательной очистки.

Группа 3

  1. Метод толстослойных эмульсий.

Для регистрации частиц применяются толстослойные фотоэмульсии. Метод фотоэмульсии был развит русскими физиками Л.В. Мысовским, А.П.Ждановым и др.

Фотоэмульсия содержит большое количество микроскопических кристалликов бромида серебра. Быстрая заряженная частица, пронизывая кристаллик, отрывает электроны от отдельных атомов брома. Цепочка таких кристаллов образует скрытое изображение. При проявлении в этих кристаллах восстанавливается металлическое серебро и цепочка атомов серебра образует трек частицы (рис. 177 Г.Я. Мякишев). По длине и толщине трека можно оценить энергию и массу частицы.

Из-за большой плотности фотоэмульсии треки получаются очень короткими (порядка 10-3 см для α-частиц, испускаемых радиоактивными элементами), но при фотографировании их можно увеличить.

Преимущество фотоэмульсий состоит в том, что время экспозиции может быть сколь угодно большим. Это позволяет регистрировать редкие явления. Важно и то, что благодаря большой тормозящей способности фотоэмульсий увеличивается число наблюдаемых интересных реакций между частицами и ядрами.

Метод толстослойных фотоэмульсий.

hello_html_507bad16.gif


























Вопрос к докладчику:

1. Каковы преимущества этого метода в сравнении с остальными?

Ответ докладчика:

Этот метод позволяет работать с фотографическим изображением треков частиц длительное время, делая необходимые для исследования преобразования, например, увеличение изображения с целью более точного определения энергии частицы.

Учитель: Подведем итоги выступлений сотрудников данной лаборатории. Вопрос к участникам слета:

Каковы достоинства и недостатки этого метода?

Ответ.

Я думаю, к достоинствам метода толстослойных эмульсий следует отнести:

  • Высокую плотность вещества, позволяющую получать треки частиц высоких энергий;

  • Возможность изучать свойства частиц после проведения эксперимента;

  • Нет необходимости ждущего режима;

  • Возможность проведения исследований даже в космическом пространстве.

Недостатки:

    • Нет возможности изменения хода эксперимента;

    • Невозможность получения мгновенного результата, так как обработка экспериментальных данных возможна только после проявления фотопленки.

      1. Проверка знаний.

Учитель: Уважаемые участники слета. Давайте осуществим проверку полученных знаний на практике. Вам предлагается практическая работа «Изучение треков заряженных частиц по готовым фотографиям»


Последовательность действий:

  1. Перевести на кальку треки частиц.

  2. Измерить радиус кривизны траектории частицы, принадлежащей протону. (трек №1).

Брать точки лучше вначале траектории, когда скорости этих частиц одинаковы.

  1. Измерить радиус кривизны исследуемой траектории (треки № 2, 3, 4).

  2. Найти отношение радиусов.

  3. Сделать вывод какому изотопу водорода принадлежит данный трек?



Если останется время – найти скорость протона.

Учитель: Уважаемые коллеги! Нам пора подвести итоги нашей встречи. По результатам вашей работы самые активные сотрудники научных лабораторий будут поощрены.

Выслушаем мнение экспертов о нашей работе.

Безусловно, сегодняшние выступления послужат успешному усвоению знаний в интересующей нас области знаний. Были заслушаны доклады ведущих специалистов научно исследовательских лабораторий, выступления оппонентов, нацелившие нас на проведение дальнейших исследований. Благодарю всех вас за плодотворную и активную работу.

Я думаю, вы убедились в том, что универсальных методов в научной деятельности не существует, часто эффект дает сочетание различных методов исследования проблемы.

Спасибо за внимание, позвольте считать работу съезда законченной.

Краткое описание документа:

Предлагаемый урок является уроком изучения нового материала, проводимого в форме деловой игры – слета специалистов. Деловая игра на уроке физики – активная учебная деятельность по имитационному моделированию возможной жизненной ситуации. Включает конфликтную модельную ситуацию и ее разрешение. Результат – коллективное решение учебной задачи. В ходе урока школьники выполняют практическую работу "Изучение треков заряженных частиц по готовым фотографиям".

Автор
Дата добавления 08.08.2016
Раздел Физика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров394
Номер материала ДБ-152649
Получить свидетельство о публикации

"Инфоурок" приглашает всех педагогов и детей к участию в самой массовой интернет-олимпиаде «Весна 2017» с рекордно низкой оплатой за одного ученика - всего 45 рублей

В олимпиадах "Инфоурок" лучшие условия для учителей и учеников:

1. невероятно низкий размер орг.взноса — всего 58 рублей, из которых 13 рублей остаётся учителю на компенсацию расходов;
2. подходящие по сложности для большинства учеников задания;
3. призовой фонд 1.000.000 рублей для самых активных учителей;
4. официальные наградные документы для учителей бесплатно(от организатора - ООО "Инфоурок" - имеющего образовательную лицензию и свидетельство СМИ) - при участии от 10 учеников
5. бесплатный доступ ко всем видеоурокам проекта "Инфоурок";
6. легко подать заявку, не нужно отправлять ответы в бумажном виде;
7. родителям всех учеников - благодарственные письма от «Инфоурок».
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://infourok.ru/konkurs


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ


Идёт приём заявок на международный конкурс по математике "Весенний марафон" для учеников 1-11 классов и дошкольников

Уникальность конкурса в преимуществах для учителей и учеников:

1. Задания подходят для учеников с любым уровнем знаний;
2. Бесплатные наградные документы для учителей;
3. Невероятно низкий орг.взнос - всего 38 рублей;
4. Публикация рейтинга классов по итогам конкурса;
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://urokimatematiki.ru

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх