1. Приблизительно на какой угол α-частица была отклонена? 2. Какая часть пути α-частице удалось
2. Какая часть пути α-частице удалось пройти, пока она не взаимодействовала с ядром хлора?
3. Сколько α-частиц образовало треки? Сколько из них было отклонено ядрами атомов газа? Какова приблизительная вероятность рассеяния частиц в условиях опыта и как ее можно увеличить?
4. Можно ли считать, что у α-частиц примерно одинаковая энергия?
5. Какая особенность трека указывает на практически отсутствие потери энергии при рассеянии?
6. Какой тип столкновения обозначает рассеяние α-частицы на ядре хлора, когда речь идет о столкновении объектов?
7. Была ли скорость частицы точно направлена на центр ядра перед рассеянием?
8. Какой закон определяет взаимное расположение треков α-частицы и ядра отдачи?
9. Можно ли сделать вывод, что ионизационная способность заряженной частицы зависит от величины ее заряда, сравнивая толщину треков ядра хлора и α-частицы?
10. Можно ли утверждать, что в момент съемки в камере Вильсона существовало магнитное поле?
Объяснение: Рассеяние α-частиц — это процесс отклонения их от первоначального пути при взаимодействии с ядрами атомов вещества. Ответы на задачи:
1. Для определения угла α-частицы при отклонении применяется закон сохранения импульса. Если известна начальная скорость α-частицы и угол, под которым она отклонилась, можно рассчитать угол α-частицы с помощью формулы.
2. Для определения пройденного пути α-частицы до взаимодействия с ядром хлора, используется понятие свободного пробега. Он зависит от концентрации атомов вещества и сечения рассеяния. По этим данным можно рассчитать пройденное расстояние.
3. Количество образованных треков α-частиц соответствует числу прошедших через образец. Количество отклоненных частиц связано с вероятностью столкновения. Приблизительную вероятность рассеяния можно увеличить, увеличивая концентрацию атомов вещества или энергию частиц.
4. В общем случае энергия α-частиц может варьироваться. Энергия частицы зависит от источника, но различия между энергиями частицы на выходе из источника обычно незначительны.
5. Особенность трека, указывающая на практически отсутствие потери энергии при рассеянии, — это прямолинейный трек. Он свидетельствует о минимальном влиянии рассеяния на состояние и энергию α-частицы.
6. В случае рассеяния α-частицы на ядре хлора, обычно используется лобовое столкновение. Это происходит, когда α-частица направлена прямо на ядро хлора и сталкивается с ним.
Совет: Чтобы лучше понять рассеяние α-частиц, рекомендуется изучить закон сохранения импульса и закон Кулона, а также понятия свободного пробега и сечения рассеяния.
Упражнение: Если у α-частицы начальная скорость 2×10^7 м/с и она отклоняется на угол 45°, какой была скорость α-частицы после отклонения? Ответ дайте с двумя значащими цифрами после запятой.