Хід роботи

1. Ознайомитись з фотографією треків двох заряджених частинок – ядер легких елементів І та ІІ (рис. 3). Врахувати, що початкові швидкості частинок однакові і перпендикулярні до ліній індукції поля, які перпендикулярні до площини фотознімку. Величина індукції поля, в якому рухались частинки В = 2,17 Тл.

2. Визначити і вказати на рис. 3 напрями сили Лоренца та вектора магнітної індукції.

3. Визначити радіус кривизни трека частинки І на початку її пробігу.

4. Знаючи, що частинка І є протоном, обчислити для частинки ІІ питомий заряд. Згідно з (13):

;

Звідси

З’ясувати, ядром якого елемента є частинка ІІ.

5. Оцінити похибку експерименту за формулою

,

де та – відповідно питомі заряди частинок І та ІІ.

6. Виміряти радіус кривизни треку частинки І наприкінці пробігу та порівнявши його с радіусом кривизни треку цієї ж частинки на початку пробігу, визначити, наскільки змінилась енергія частинки за час пробігу. Для цього враховуємо

та формулу (13). Отримаємо

7. Зробити аналогічний розрахунок зміни енергій для частинки ІІ та порівняти його з таким же розрахунком для частинки І. Зробити відповідний висновок щодо відмінності результатів.

8. Користуючись наведеними формулами та попередніми вимірюваннями, обчислити швидкості обох частинок на початку треків.

Контрольні запитання

1. Внаслідок яких основних процесів важка заряджена частинка зазнає втрат енергії при проходженні через речовину?

2. За умови яких основних припущень отримується формула Бора?

3. Що називається пробігом частинки в речовині? Чим він визначається?

4. В чому полягає призначення та принцип дії камери Вільсона?

5. Яку інформацію дозволяє отримати обробка треків частинок, зареєстрованих в камері Вільсона?

6. Які саме частинки утворюють треки в слідових детекторах, а які – ні? Відповідь пояснити.

7. Як здійснюється керованість камерою Вільсона, і в чому полягає перевага цієї властивості?

8. Що є недоліком камери Вільсона, органічно пов’язаним з принципом її дії?

9. Чому треки частинок в наявній роботі є дугами криволінійних траєкторій? Чому її кривизна різна?

10. Чому і як змінюється кривизна траєкторії даної частинки від початку до кінця пробігу?

11. Чому треки частинок мають різну товщину?

12. Чому товщина треку частинки збільшується від початку до кінця пробігу?

13. Якими основними приладами можна реєструвати елементрані частинки? Пояснити їх принцип дії.

Література

1. Савельев И.В. Курс общей физики. – М.: Наука, 1989. – Т.1. – 352с.

2. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высш. шк., 1989. – 608 с.

3. Методические указания к лабораторным работам по разделу “Физика атомов, молекул, твердого тела, ядра и элементарных частиц” курса физики / Под ред. В.А. Базакуца – Харьков, ХПИ, 1990. – с. 120 - 129.

Рис. 3. Досліджуваний фотознімок треків.

Лабораторна робота №8

Вивчення температурної залежності електропровідності в металах і напівпровідниках

Мета роботи: Вивчити кристалічну будову металів та напівпровідників та механізм їх електропровідності, дослідити залежність опору зразків від температури, розрахувати енергію активації електронів.

Прилади та обладнання: установка для вивчення температурної залежності електропровідності металів та напівпровідників, набір досліджуваних зразків (1 – мідь, 2 – константан, 3 – напівпровідниковий терморезистор).