Задание 4: На рисунке 202, в дана фотография трека электрона в пузырьковой камере, находившейся в магнитном поле. Определите по этой фотографии: a) Почему трек имеет форму спирали? б) В каком направлении двигался электрон? в) Что могло послужить причиной того, что трек электрона на рисунке 202, в гораздо длиннее треков α-частиц на рисунке 202, б.

Решение: a) Трек электрона имеет форму спирали, потому что электрон теряет энергию, двигаясь в пузырьковой камере. Потеря энергии приводит к уменьшению скорости. Поскольку радиус кривизны траектории заряженной частицы в магнитном поле пропорционален скорости частицы, уменьшение скорости приводит к уменьшению радиуса кривизны, из-за чего траектория закручивается в спираль. b) Чтобы определить направление движения электрона, нужно знать направление магнитного поля. Если предположить, что магнитное поле направлено перпендикулярно плоскости рисунка от нас, то, используя правило левой руки (для отрицательного заряда), можно определить, что электрон двигался по спирали, закручиваясь против часовой стрелки. Таким образом, он двигался от большего радиуса к меньшему. c) Причиной того, что трек электрона гораздо длиннее треков α-частиц, является то, что электрон имеет гораздо меньшую массу и, следовательно, большую скорость при той же энергии. α-частицы гораздо массивнее электронов, поэтому их треки короче из-за большего радиуса кривизны при той же энергии. Кроме того, электрон сильнее тормозится, что приводит к потере энергии и закручиванию траектории в спираль.