Задание 3 На рисунке 218, б дана фотография треков а-частиц в камере Вильсона, находившейся в магнитном поле. Определите по этой фотографии: а) почему менялись радиус кривизны и толщина треков по мере движения а-частиц; б) в какую сторону двигались частицы.

Решение:

Задание предполагает анализ фотографии треков а-частиц в магнитном поле (рис. 218, б). Без изображения невозможно дать точный ответ, но можно объяснить общие принципы.

• а) Изменение радиуса кривизны и толщины треков:
  • Радиус кривизны трека заряженной частицы в магнитном поле обратно пропорционален ее импульсу (и, следовательно, энергии). По мере движения а-частица теряет энергию из-за ионизации среды. Следовательно, ее скорость и импульс уменьшаются. Это приводит к уменьшению радиуса кривизны траектории (трек становится более изогнутым).
  • Толщина трека зависит от ионизирующей способности частицы, которая растет по мере ее замедления. Поэтому толщина трека увеличивается к концу.
• б) Направление движения частиц:

  Определение направления движения частиц в магнитном поле возможно с помощью правила левой руки. Если известны направление магнитного поля и направление искривления трека, можно определить направление движения частицы. Направление магнитного поля в данном эксперименте (камера Вильсона) обычно либо известно заранее, либо определяется по известному направлению движения частицы.

  Примечание: Для определения конкретного направления движения частиц и полного обоснования необходимо видеть изображение рис. 218, б) и знать направление магнитного поля.