Інформація для вчителів
Застосування
-випромінювання складається із заряджених частинок, точніше - з позитронів.
У цьому досліді досліджують поведінку -випромінювання в магнітному полі та визначають, з яких частинок складається -випромінювання.
Схема досліду
Інша інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання
Принцип
Учні повинні бути обізнані з поведінкою електронів у магнітному полі та із силою Лоренца.
Позитронне випромінювання (β⁺-частинки) виникає при спонтанному перетворенні ядер штучних нуклідів з відносним надлишком протонів. Розподіл енергій випущених позитронів, як і у випадку β⁻-випромінювання, має неперервний спектр.
Як джерело позитронів тут використовують радіоізотоп натрій-22, який при переході в стабільний неон-22 поряд із β⁺-випромінюванням випускає також γ-кванти. Під час дослідження відхилення позитронів у магнітному полі вони створюють, додатково до фонової швидкості лічби, тло випромінювання, яке значною мірою не залежить від напрямку спостереження.
Інша інформація для вчителів (2/2)
Навчальна мета
Завдання
Мета досліду - щоб учні визначили -випромінювання як потік позитронів.
- 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 використовують для вимірювання інтенсивності випромінювання.
-випромінювання - це випромінювання, яке не так просто екранувати. У цьому досліді досліджують, як поводиться -випромінювання під впливом магнітного поля, що за певних умов можна було б використати для екранування.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість | 1 | Подвійна муфта | 02043-00 | 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
- Кутовий диск поставити на демонстраційну дошку. Відхиляльні магніти з відстанню між полюсами близько 1,5 см закріпити на внутрішній поверхні тримача пластин і поставити на кутовий диск так, щоб центр магнітних полюсів був над серединою кутової шкали.
- Тримач лічильника з лічильником без захисного ковпачка поставити на лінію 0° кутового диска так, щоб задній кінець тримача лежав точно на зовнішньому колі поділок кутового диска; відстань від вікна лічильника до відхиляльних магнітів має становити близько 5 см; поздовжню вісь лічильника спрямувати на середину кутової шкали. Тримач препарату з джерелом β⁺-випромінювання Na-22 поставити на демонстраційну дошку так, щоб отвір виходу випромінювання був безпосередньо перед відхиляльними магнітами.
Рисунок 1
Виконання
- Вибрати час вимірювання 60 с і занести швидкість лічби в таблицю 1.
- Перемістити лічильник на позначку кута 10°, при цьому відстань від лічильника до джерела випромінювання змінювати не можна.
- Визначити швидкості лічби для цього і всіх подальших кутів відхилення з кроком 10° у межах від +90° до -90° і занести в таблицю 1.
- Тримач пластин з відхиляльними магнітами прибрати; положення джерела випромінювання при цьому не змінювати; усю серію вимірювань без відхиляльних магнітів повторити так само.
- Після завершення вимірювань покласти джерело випромінювання назад у захисний контейнер і знову надіти захисний ковпачок на лічильник.
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 з магнітним полем і без нього.
Завдання 2
Питання
Питання