Презентация по физике на тему "Методы регистрации элементарных частиц"

• 1 слайд

  Методы регистрации частиц
  11 класс
  Физика
  
  

• 2 слайд

  Основной принцип действия
  Регистрирующий прибор — это 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.
  

• 3 слайд

  Счетчик Гейгера
  Счетчик 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.
  

• 4 слайд

  Счетчик Гейгера
  
  Счетчик Гейгера применяется в основном для регистрации электронов и γ-квантов (фотонов большой энергии)
  Для контроля радиоактивного фона, счетчик Гейгера подключают к динамику.
  

• 5 слайд

  Камера Вильсона
  В камере Вильсона, созданной в 1912 г., быстрая заряженная частица оставляет след, который можно наблюдать непосредственно или сфотографировать.
  

• 6 слайд

  Камера Вильсона
  Камера Вильсона представляет собой герметически закрытый сосуд, заполненный парами воды или спирта, близкими к насыщению.
  При резком опускании поршня, вызванном уменьшением давления под ним, пар в камере адиабатно расширяется. Вследствие этого происходит охлаждение, и пар становится перенасыщенным.
  Это — неустойчивое состояние пара: он легко конденсируется, если в сосуде появляются центры конденсации.
  

• 7 слайд

  Камера Вильсона
  Центрами конденсации становятся ионы, которые образует в рабочем пространстве камеры пролетевшая частица.
  Если частица проникает в камеру сразу после расширения пара, то на ее пути появляются капельки воды.
  Эти капельки образуют видимый след пролетевшей частицы — трек.
  

• 8 слайд

  Камера Вильсона
  Магнитное поле действует на движущуюся заряженную частицу с определенной силой (силой Лоренца). Эта сила искривляет траекторию частицы, не изменяя модуля ее скорости. Трек имеет тем большую кривизну, чем больше заряд частицы и чем меньше ее масса.
  

• 9 слайд

  Пузырьковая камера
  .
  Это устройство или прибор для регистрации следов (или треков) быстрых заряженных ионизирующих частиц, действие которого основано на вскипании перегретой жидкости вдоль траектории частицы.
  

• 10 слайд

  Пузырьковая камера
  .
  Камера заполнена жидкостью, которая находится в состоянии, близком к вскипанию. При резком уменьшении давления жидкость становится перегретой. Если в данном состоянии в камеру попадёт ионизирующая частица, то её траектория будет отмечена цепочкой пузырьков пара и может быть сфотографирована.
  
  Преимущество пузырьковой камеры перед камерой Вильсона обусловлено большей плотностью рабочего вещества.
  Пробеги частиц вследствие этого оказываются достаточно короткими, и частицы даже больших энергий застревают в камере.
  

• 11 слайд

  Метод толстослойных фотоэмульсий
  Фотоэмульсия содержит большое количество микроскопических кристалликов бромида серебра. Быстрая заряженная частица, пронизывая кристаллик, отрывает электроны от отдельных атомов брома.
  Цепочка таких кристалликов образует скрытое изображение.
  

• 12 слайд

  Метод толстослойных фотоэмульсий
  Преимущество фотоэмульсий в том, что время экспозиции может быть сколь угодно большим и можно регистрировать траектории всех частиц, пролетевших сквозь фотопластинку за время наблюдения; эмульсия не требует процедур, которые приводили бы ее в рабочее состояние; данный метод дает неисчезающий след частицы, который потом можно тщательно изучать. Всё это позволяет регистрировать редкие явления.