Інформація для вчителів
Застосування
-випромінювання складається із заряджених частинок, точніше - з електронів.
У цьому досліді досліджують поведінку -випромінювання в магнітному полі та встановлюють, з чого складається -випромінювання.
Схема досліду
Інша інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання
Принцип
Учні мають бути обізнані з поведінкою електронів у магнітному полі. Особливо важлива в цьому зв'язку сила Лоренца.
На β-частинки, які рухаються перпендикулярно до напрямку поля магніту, діє сила Лоренца. Через це β-частинки рухаються в області поля по коловій траєкторії, радіус якої залежить від їхньої швидкості та напруженості магнітного поля.
Оскільки β-частинки, що виходять із радіоактивного джерела, мають неперервний енергетичний спектр, магнітне поле сталої напруженості відхиляє їх по-різному.Інша інформація для вчителів (2/2)
Навчальна мета
Завдання
Мета досліду - щоб учні розпізнали -випромінювання як потік електронів.
- Дослідження поведінки -випромінювання в магнітному полі.
Інформація для учнів
Мотивація
Радіоактивність - явище, яке трапляється всюди в природі. Це показує використаний у цьому досліді лічильник Гейгера-Мюллера, чутливий до присутності всіх видів радіоактивного випромінювання, який застосовують для вимірювання інтенсивності випромінювання.
-випромінювання - це випромінювання, яке екранувати не так просто. У цьому досліді досліджують, як -випромінювання поводиться під впливом магнітного поля, що за певних умов можна було б використати для екранування.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість | 1 | Штативний затискач для малих корпусів, довжина гвинта 16 мм | 02043-10 | 1 | 2 | Тримач із затискачем для демонстраційної дошки | 02164-00 | 1 | 3 | Штативний стрижень, нерж. ст., l = 100 мм, d = 10 мм | 02030-00 | 1 | 4 | Тримач лічильника, магнітний | 09201-00 | 1 | 5 | Тримач препарату, магнітний | 09202-00 | 1 | 6 | Тримач пластин, магнітний | 09203-00 | 1 | 7 | Відхиляльні магніти для тримача пластин, 2 шт. | 09203-02 | 1 | 8 | Кутовий диск, магнітний | 08270-09 | 1 | 9 | Лічильник Гейгера-Мюллера, тип Б | 09005-00 | 1 | 10 | Лічильний прилад Гейгера-Мюллера | 13609-99 | 1 | 11 | Магнітна демонстраційна дошка PHYWE зі штативом, демо з фізики | 02150-00 | 1 | 12 | Набір навчальних радіоактивних джерел, 267 кБк | 09047-40 | 1 |
|---|
Складання
- Поставити кутовий диск на демонстраційну дошку. Закріпити відхиляльні магніти з відстанню між полюсами близько 1,5 см на внутрішній поверхні тримача пластин і поставити їх на кутовий диск так, щоб центр магнітних полюсів був над центром кутової шкали.
- Поставити тримач лічильника з лічильником без захисного ковпачка на лінію 0° кутового диска так, щоб задній кінець тримача лежав точно на зовнішньому поділковому колі кутового диска; відстань вікна лічильника до відхиляльних магнітів має становити близько 5 см; поздовжню вісь лічильника спрямувати на центр кутової шкали. Поставити тримач препарату з джерелом β⁻-випромінювання Sr-90 на демонстраційну дошку так, щоб отвір виходу випромінювання був безпосередньо перед відхиляльними магнітами.
Рисунок 1
Виконання
- Вибрати час вимірювання «Auto /10 s», тричі визначити швидкість лічби і записати її в таблицю 1.
Зауваження: якщо відмовитися від повторення вимірювань, слід очікувати більшого розкиду виміряних значень.
- Пересунути лічильник на кутову позначку 10°, причому лічильник не має змінювати своєї відстані до джерела випромінювання.
- Швидкість лічби при цьому і при всіх подальших кутах відхилення з кроком 10° між +90° і -90° щоразу визначити тричі й занести в таблицю 1.
- Прибрати тримач пластин із відхиляльними магнітами з демонстраційної дошки; положення джерела випромінювання при цьому не змінювати; так само повторити всю серію вимірювань без відхиляльних магнітів і записати всі виміряні значення. Після завершення вимірювань покласти джерело випромінювання назад у захисний контейнер і знову надіти на лічильник захисний ковпачок.
Протокол
Таблиця 1 (частина 1/8)
без магнітного поля
Кут [градуси]
0
10
20
30
40
Вимірювання 1
Вимірювання 2
Вимірювання 3
Середнє значення
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
Таблиця 1 (частина 2/8)
без магнітного поля
Кут [градуси]
50
60
70
80
90
Вимірювання 1
Вимірювання 2
Вимірювання 3
Середнє значення
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
Таблиця 1 (частина 3/8)
без магнітного поля
Кут [градуси]
-10
-20
-30
-40
-50
Вимірювання 1
Вимірювання 2
Вимірювання 3
Середнє значення
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
Таблиця 1 (частина 4/8)
без магнітного поля
Кут [градуси]
-60
-70
-80
-90
Вимірювання 1
Вимірювання 2
Вимірювання 3
Середнє значення
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
Таблиця 1 (частина 5/8)
з магнітним полем
Кут [градуси]
0
10
20
30
40
Вимірювання 1
Вимірювання 2
Вимірювання 3
Середнє значення
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
Таблиця 1 (частина 6/8)
з магнітним полем
Кут [градуси]
50
60
70
80
90
Вимірювання 1
Вимірювання 2
Вимірювання 3
Середнє значення
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
Таблиця 1 (частина 7/8)
з магнітним полем
Кут [градуси]
-10
-20
-30
-40
-50
Вимірювання 1
Вимірювання 2
Вимірювання 3
Середнє значення
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
Таблиця 1 (частина 8/8)
з магнітним полем
Кут [градуси]
-60
-70
-80
-90
Вимірювання 1
Вимірювання 2
Вимірювання 3
Середнє значення
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
Завдання 1
Побудуй графік середніх значень швидкості лічби як функції кута відхилення для випадків із магнітним полем і без нього.
Завдання 2
Питання
Питання