Презентация по физике "Методы наблюдения и регистрации элементарных частиц" (11 кл)

Слайд #1

Методы наблюдения и регистрации элементарных частиц
Преподаватель ИСТ НГТУ Савинова Людмила Станиславовна

Слайд #2

Методы наблюдения и регистрации элементарных частиц
Счётчик Гейгера
Камера Вильсона
Пузырьковая
камера
Метод фотоэмульсий

Слайд #3

Гейгер Ганс Вильгельм
(30.09.1882 — 24.09.1945)
Г.В. Гейгер – немецкий физик. В 1908 определил заряд электрона. Совместно с Э. Резерфордом в 1908 г. изобрёл прибор, позволяющий считать отдельные заряженные микрочастицы; в дальнейшем прибор был усовершенствован Гейгером и немецким физиком В. Мюллером и в 1928 г. получил название счётчик Гейгера — Мюллера.

Слайд #4

Газоразрядный счётчик Гейгера
(1908 – 1928 гг.)
В газоразрядном счетчике имеются катод в виде цилиндра и анод в виде тонкой проволоки по оси цилиндра. Пространство между катодом и анодом заполняется специальной смесью газов. Между катодом и анодом прикладывается напряжение. При попадании частицы внутрь цилиндра происходит ионизация газа, цепь анод – катод замыкается, на резисторе регистрируется падение напряжения.

Слайд #5

Применение счётчика
Счётчик Гейгера применяется в основном для регистрации фотонов и y- квантов.
Счётчик регистрирует почти все попадающие в него электроны.
Регистрация сложных частиц затруднена.

Слайд #6

Вильсон Чарлз Томсон Рис
(14.02.1869 — 15.11.1959)
Ч. Вильсон- английский физик, член Лондонского королевского общества. Изобрёл в 1912 г прибор для наблюдения и фотографирования следов заряжённых частиц, впоследствии названную камерой Вильсона (Нобелевская премия, 1927).

Слайд #7

Камера Вильсона
Камера Вильсона представляет собой герметически закрытый сосуд, заполненный насыщенными парами воды или спирта.
Когда поршень опускается, пар готов конденсировать. Центрами конденсации становятся ионы.

Слайд #8

Если частицы проникают в камеру, то на её пути пар конденсируется - возникают капельки
воды.
Эти капельки образуют видимый след пролетевшей частицы- трек.
По длине трека можно определить энергию частицы, а по числу капелек на единицу длины оценивается её скорость.
Густота треков характеризует активность источника.

Слайд #9

Если камеру Вильсона поместить в магнитное поле, то под действием силы Лоренца треки искривляются.
Радиус кривизны трека зависит от:
массы частицы;
модуля заряда.

Слайд #10

Слайд #11

Слайд #12

Глейзер Дональд Артур
(21.09.1926 – 28.02.2013)
Д.А. Глейзер (Глазер) - американский физик и нейробиолог, лауреат Нобелевской премии по физике в 1960 г. за изобретение пузырьковой камеры (1952 г.)

Слайд #13

Пузырьковая камера
Жидкость в камере находится в перегретом состоянии (Т>Tкип.).
При понижении давления жидкость способна закипеть
поршень
частица
трек

Слайд #14

Советская пузырьковая камера СКАТ

Слайд #15

Траектории заряжённых частиц
Пролёт частицы вызывает образование трека – цепочки пузырьков, которые можно сфотографировать.

Слайд #16

Мысовский Лев Владимирович  
(6(18).02.1888 – 29.09.1939)
Мысовский Л.В. – русский и советский физик, доктор физико-математических наук. Автор большого количества теоретических разработок и практических изобретений в области ядерной физики и физики космических лучей. В 1925 году изобрёл метод регистрации заряженных частиц с использованием толстослойных фотоэмульсий

Слайд #17

Суть метода
фотографических
эмульсий












Заряжённые частицы создают скрытые изображения следа движения
По длине и толщине трека можно оценить энергию и массу частицы.
Фотоэмульсия имеет
большую плотность,
поэтому треки
получаются
короткими.

Слайд #18

Радиоактивное загрязнение эмульсии крупинкой соли радия
Треки тяжёлых ядер в фотоэмульсии.
Толщина трека зависит от заряда
частицы.

Слайд #19

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Физика. 11-й класс. Базовый и углублённый уровни / Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, В. М. Чаругин; Под ред. Н. А. Парфентьева. - 11-е изд., стер. - Москва : Просвещение, 2020. - 436 с.
Физика. 11-й класс. Базовый и углублённый уровни : учебник / Н. С. Пурышева, Н. Е. Важеевская, Д. А. Исаев, В. М. Чаругин. - 11-е изд., стереотипное - Москва : Издательство "Просвещение", 2022. - 334 с.
Физика атомного ядра. Учебно-наглядное пособие по физике для X класса средней школы/ Н.А. Родина; Под ред. А.В. Кустовой. – Издательство «Просвещение», 1976. – 80 иллюстраций
https://ru.wikipedia.org