પ્રયોગશાળાનું કાર્ય "તૈયાર ફોટોગ્રાફ્સનો ઉપયોગ કરીને ચાર્જ કરેલા કણોના ટ્રેકનો અભ્યાસ કરવો" (ગ્રેડ 11).

કાર્ય માટે દિશાઓ:

1) આલ્ફા કણો કઈ દિશામાં આગળ વધ્યા?

2) શા માટે આલ્ફા પાર્ટિકલ ટ્રેકની લંબાઈ લગભગ સમાન હોય છે?

3) રનના અંત તરફ આલ્ફા પાર્ટિકલ ટ્રેકની જાડાઈ શા માટે થોડી વધે છે?

4) શા માટે કેટલાક આલ્ફા કણો તેમની દોડના અંતે જ ટ્રેક છોડી દે છે?

1) શા માટે ઇલેક્ટ્રોન ટ્રેક સર્પાકારનો આકાર ધરાવે છે?

2) ઇલેક્ટ્રોન કઈ દિશામાં આગળ વધ્યું?

3) ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટર કેવી રીતે નિર્દેશિત કરવામાં આવ્યું હતું?

1) શા માટે અણુ ન્યુક્લીના પાટા વિવિધ જાડાઈ ધરાવે છે?

2) મેગ્નેશિયમ, કેલ્શિયમ અને આયર્નના અણુના ન્યુક્લિયસનો કયો ટ્રેક છે?

3) વિવિધ તત્વોના અણુઓના મધ્યવર્તી કેન્દ્રોની જાડાઈની તુલના કરવાથી શું નિષ્કર્ષ લઈ શકાય?

1. 
   ફોટોગ્રાફિક ઇમલ્શનમાં મેળવેલ પાર્ટિકલ ટ્રેક ક્લાઉડ ચેમ્બર અને બબલ ચેમ્બરમાં કણ ટ્રેકથી કેવી રીતે અલગ પડે છે?

1. 
   સૂચિત મુદ્દાઓ પર લેખિત અહેવાલ તૈયાર કરો.

નિષ્કર્ષ
વિદ્યાર્થીઓની શૈક્ષણિક પ્રવૃત્તિઓના આયોજનના સ્વરૂપ તરીકે વ્યવહારુ કાર્ય વૈજ્ઞાનિક વિચારસરણીના વિકાસમાં ફાળો આપે છે, અભ્યાસ કરવામાં આવતી ઘટનાના સારમાં બૌદ્ધિક ઘૂંસપેંઠની કુશળતાની રચનામાં ફાળો આપે છે, જે સર્જનાત્મક પ્રવૃત્તિના વિકાસને ધ્યાનમાં રાખીને પ્રાયોગિક શિક્ષણ પદ્ધતિઓની ભૂમિકામાં વધારો કરે છે. વ્યક્તિ, મજૂર બજારની નવી પરિસ્થિતિઓમાં તેની અનુકૂલનક્ષમતા, પ્રવૃત્તિના વ્યાવસાયિક ક્ષેત્રમાં નવી તકનીકોનો ઉપયોગ કરવાની તૈયારી.

પરિશિષ્ટ નં. 1

સંદર્ભ સામગ્રી

વપરાયેલ સ્ત્રોતોની યાદી

મુખ્ય સ્ત્રોતો:

1. 
   દિમિત્રીવા, વી.એફ. વ્યવસાયો અને તકનીકી વિશેષતાઓ માટે ભૌતિકશાસ્ત્ર. [ટેક્સ્ટ]: શરુઆતની સંસ્થાઓ માટે પાઠ્યપુસ્તક. અને બુધવાર પ્રો. શિક્ષણ / વી.એફ. દિમિત્રીવા - 4 થી આવૃત્તિ., સ્ટર - એમ.: પબ્લિશિંગ સેન્ટર "એકેડેમી", 2012. - 448 પી.
2. 
   દિમિત્રીવા, વી.એફ. વ્યવસાયો અને તકનીકી વિશેષતાઓ માટે ભૌતિકશાસ્ત્ર. સમસ્યાઓનો સંગ્રહ [ટેક્સ્ટ]: શિક્ષણ માટે પાઠ્યપુસ્તક. સંસ્થાઓ પ્રારંભિક અને બુધવાર વ્યાવસાયિક શિક્ષણ / V.F. દિમિત્રીવા - એમ.: પબ્લિશિંગ સેન્ટર "એકેડેમી", 2012. - 256 પી.
3. 
   દિમિત્રીવા, વી.એફ. વ્યવસાયો અને તકનીકી વિશેષતાઓ માટે ભૌતિકશાસ્ત્ર. પરીક્ષણ સામગ્રી [ટેક્સ્ટ]: શરુઆતની સંસ્થાઓ માટે પાઠ્યપુસ્તક. અને બુધવાર પ્રો. શિક્ષણ / વી.એફ. દિમિત્રીવા, એલ.આઈ. વાસિલીવ.- એમ.: પબ્લિશિંગ સેન્ટર "એકેડેમી", 2012.-112 પૃ.
4. 
   મોક્રોવા, આઈ.આઈ. મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગ ટેક્નોલોજિસ્ટ્સ [ટેક્સ્ટ] / / માધ્યમિક વ્યાવસાયિક શિક્ષણ.-2011.-નં.6.- P.30-36 માટે તાલીમ પ્રણાલીમાં પ્રયોગશાળા અને વ્યવહારુ કાર્યની નવીન સામગ્રીનો વિકાસ.
5. 
   માયાકિશેવ, જી.યા. ભૌતિકશાસ્ત્ર.10મું ધોરણ [ટેક્સ્ટ]: સામાન્ય શિક્ષણ માટે પાઠ્યપુસ્તક. સંસ્થાઓ: મૂળભૂત અને પ્રોફાઇલ સ્તર / G.Ya. માયાકિશેવ, બી.બી. બુખોવત્સેવ, એન.એન. સોટસ્કી; દ્વારા સંપાદિત વી.આઈ. નિકોલેવા, એન.એ. પરફેન્ટીવા.-19મી આવૃત્તિ.
6. 
   માયાકિશેવ, જી.યા. ભૌતિકશાસ્ત્ર.11મું ધોરણ [ટેક્સ્ટ]: સામાન્ય શિક્ષણ માટે પાઠ્યપુસ્તક. સંસ્થાઓ: મૂળભૂત અને પ્રોફાઇલ સ્તર / G.Ya. માયાકિશેવ, બી.બી. બુખોવત્સેવ, વી.એમ. ચારુગિન; સંપાદન વી.આઈ. નિકોલેવા, એન.એ. પરફેન્ટીવા.- 19મી આવૃત્તિ.-એમ.: શિક્ષણ, 2010.-399 પૃષ્ઠ.

1. 
   બુરોવ, વી.એ. ભૌતિકશાસ્ત્રમાં આગળના પ્રાયોગિક કાર્યો [ટેક્સ્ટ]: ઉપદેશાત્મક. સામગ્રી શિક્ષકો માટે મેન્યુઅલ / V.A. બુરોવ, એ.આઈ. ઇવાનવ, વી.આઇ. સ્વિરિડોવ. - એમ.: શિક્ષણ, 1986. - 48 સે.
2. 
   કબાર્ડિન, ઓ.એફ. ભૌતિકશાસ્ત્ર [ટેક્સ્ટ]: સંદર્ભ સામગ્રી: વિદ્યાર્થીઓ માટે પાઠ્યપુસ્તક.-3જી આવૃત્તિ.-એમ. : શિક્ષણ, 1991.-367 પૃષ્ઠ.
3. 
   હાઇ સ્કૂલમાં ભૌતિકશાસ્ત્ર પર વર્કશોપ [ટેક્સ્ટ]: ડિડેક્ટિક. સામગ્રી શિક્ષકો માટે મેન્યુઅલ / L.I. એન્ટસિફેરોવ [અને અન્યો]; દ્વારા સંપાદિત વી.એ. બુરોવા, યુ.આઈ. ડિક. - 3જી આવૃત્તિ, સુધારેલ. – એમ.: એજ્યુકેશન, 1987.- 191 પૃ.
4. 
   સામાન્ય શિક્ષણ સંસ્થાઓના ગ્રેડ 7-11 માં ભૌતિકશાસ્ત્રના આગળના પ્રયોગશાળા વર્ગો [ટેક્સ્ટ]: શિક્ષકો માટે એક પુસ્તક / V.A. બુરોવ [અને અન્યો]; દ્વારા સંપાદિત વી.એ. બુરોવા, જી.જી. નિકીફોરોવા. – એમ.: શિક્ષણ, 1996.-368 પૃષ્ઠ.

1. 
   10મા ધોરણમાં ભૌતિકશાસ્ત્રમાં લેબોરેટરીનું કામ. [ઇલેક્ટ્રોનિક સંસાધન]: વર્ચ્યુઅલ ભૌતિક પ્રયોગશાળા: ઇલેક્ટ્રોનિક પાઠ્યપુસ્તક. મેન્યુઅલ.- એમ.: બસ્ટાર્ડ, 2006.-1 ઇલેક્ટ્રોનિક ઓપ્ટિકલ ડિસ્ક (સીડી-રોમ).- સિસ્ટમ આવશ્યકતાઓ: ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ વિન્ડોઝ 95/98/ME/NT/2000/XP, પેન્ટિયમ III, 256 MB, વિડિયો સિસ્ટમ 800x600 ,16 બીટ.-કેપ્ટન. કન્ટેનરમાંથી.-220-00.
2. 
   11મા ધોરણમાં ભૌતિકશાસ્ત્રમાં લેબોરેટરીનું કામ. [ઇલેક્ટ્રોનિક સંસાધન]: વર્ચ્યુઅલ ભૌતિક પ્રયોગશાળા: ઇલેક્ટ્રોનિક પાઠ્યપુસ્તક. મેન્યુઅલ.- એમ.: બસ્ટાર્ડ, 2006.-1 ઇલેક્ટ્રોનિક ઓપ્ટિકલ ડિસ્ક (સીડી-રોમ).- સિસ્ટમ આવશ્યકતાઓ: ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ વિન્ડોઝ 95/98/ME/NT/2000/XP, પેન્ટિયમ III, 256 MB, વિડિયો સિસ્ટમ 800x600 ,16 બીટ.-કેપ્ટન. કન્ટેનરમાંથી.-220-00.

કાર્યનું વર્ણન: કાર્ય બે ચાર્જ થયેલા કણોના ટ્રેકના ફિનિશ્ડ ફોટોગ્રાફ સાથે હાથ ધરવામાં આવે છે (એક પ્રોટોનનો છે, બીજો તે કણોનો છે જેને ઓળખવાની જરૂર છે). ચુંબકીય ક્ષેત્રની રેખાઓ ફોટોગ્રાફના પ્લેન પર લંબ છે. બંને કણોનો પ્રારંભિક વેગ સમાન છે અને ફોટોગ્રાફની ધાર પર લંબ છે.

અજાણ્યા કણની ઓળખ પ્રોટોનના ચોક્કસ ચાર્જ સાથે તેના ચોક્કસ ચાર્જ q/m ની સરખામણી કરીને હાથ ધરવામાં આવે છે. લોરેન્ટ્ઝ બળના પ્રભાવ હેઠળ, ચાર્જ થયેલ કણ આર 1 ત્રિજ્યા સાથે વર્તુળમાં ફરે છે. ન્યૂટનના બીજા નિયમ મુજબ, F l = ma અથવા qνB = mv 2 / R 1. જ્યાંથી પ્રોટોન માટે, તે જ રીતે

ચોક્કસ શુલ્કનો ગુણોત્તર ટ્રેકની ત્રિજ્યાના ગુણોત્તર સાથે વિપરિત પ્રમાણમાં છે: ટ્રેકની વક્રતાની ત્રિજ્યાને માપવા માટે, બે તાર દોરવામાં આવે છે અને તારોના કેન્દ્રોમાંથી તેમને લંબરૂપ પુનઃસ્થાપિત કરવામાં આવે છે. વર્તુળનું કેન્દ્ર આ કાટખૂણેના આંતરછેદ પર આવેલું છે. તેની ત્રિજ્યા શાસક વડે માપવામાં આવે છે.

કાર્ય કરવું: 1. બે ચાર્જ થયેલા કણો - પ્રકાશ તત્વોના મધ્યવર્તી કેન્દ્રોના ટ્રેકનો ફોટોગ્રાફ જુઓ. ટ્રેક I પ્રોટોનનો છે, ટ્રેક II એ કણનો છે જેને ઓળખવાની જરૂર છે 2. ફોટોગ્રાફમાં અજાણ્યા કણના ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જની નિશાની નક્કી કરો

3. ફોટોગ્રાફમાંથી પાર્ટિકલ ટ્રેક્સને ટ્રેસિંગ પેપર પર સ્થાનાંતરિત કરો અને અજાણ્યા કણના ટ્રેકની ત્રિજ્યા R 1 માપો. 4. એ જ રીતે, ફોટોગ્રાફમાં પ્રોટોન ટ્રેકની ત્રિજ્યા R 2 માપો. 5. અજાણ્યા કણ અને પ્રોટોનના ચોક્કસ ચાર્જની સરખામણી કરો. 6. કોષ્ટકમાં મેળવેલા તમામ પરિણામો દાખલ કરો. 7. કણને ઓળખો 8. નિષ્કર્ષ લખો: તમે શું માપ્યું અને પરિણામ શું આવ્યું. R 1,mR 2,m

હોમવર્કનું પુનરાવર્તન § આર. 1199, 1202

કાર્યનો હેતુ:તૈયાર ફોટોગ્રાફ્સનો ઉપયોગ કરીને ચાર્જ થયેલા કણોના ટ્રેકનો અભ્યાસ કરો.

સિદ્ધાંત:ક્લાઉડ ચેમ્બરનો ઉપયોગ કરીને, ફરતા ચાર્જ થયેલા કણોના ટ્રેક (ટ્રેસ) અવલોકન અને ફોટોગ્રાફ કરવામાં આવે છે. પાર્ટિકલ ટ્રેક એ પાણી અથવા આલ્કોહોલના માઇક્રોસ્કોપિક ટીપાંની સાંકળ છે જે આયનો પર આ પ્રવાહીના સુપરસેચ્યુરેટેડ વરાળના ઘનીકરણને કારણે રચાય છે. ચેમ્બરમાં સ્થિત વરાળ અને વાયુઓના અણુઓ અને પરમાણુઓ સાથે ચાર્જ કરેલ કણની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પરિણામે આયનોની રચના થાય છે.

આકૃતિ 1.

ચાર્જ સાથે એક કણ દો ઝેઝડપે ફરે છે વીઅણુના ઈલેક્ટ્રોનથી r અંતરે (ફિગ. 1). આ કણ સાથે કુલોમ્બની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને લીધે, ઇલેક્ટ્રોન કણની ગતિની રેખાને લંબરૂપ દિશામાં થોડો વેગ મેળવે છે. કણ અને ઇલેક્ટ્રોનની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા સૌથી વધુ અસરકારક હોય છે જ્યારે તે ઇલેક્ટ્રોનની સૌથી નજીકના ટ્રેજેક્ટરી સેગમેન્ટ સાથે પસાર થાય છે અને અંતર r સાથે તુલનાત્મક હોય છે, ઉદાહરણ તરીકે 2r ની બરાબર. પછી સૂત્રમાં, તે સમય ક્યાં છે જે દરમિયાન કણ ટ્રેજેક્ટરી સેગમેન્ટ 2r પસાર કરે છે, એટલે કે. ,એ એફ- આ સમય દરમિયાન કણ અને ઇલેક્ટ્રોન વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું સરેરાશ બળ.

તાકાત એફકુલોમ્બના કાયદા અનુસાર, તે કણોના ચાર્જના સીધા પ્રમાણસર છે ( ઝે)અને ઇલેક્ટ્રોન ( ઇ) અને તેમની વચ્ચેના અંતરના વર્ગના વિપરિત પ્રમાણસર છે. તેથી, કણ અને ઇલેક્ટ્રોન વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું બળ લગભગ સમાન છે:

(આશરે, કારણ કે અમારી ગણતરીઓ અન્ય ઇલેક્ટ્રોન અને માધ્યમના અણુઓના અણુ ન્યુક્લિયસના પ્રભાવને ધ્યાનમાં લેતી નથી):

તેથી, ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા પ્રાપ્ત થતી વેગ તેની નજીકથી પસાર થતા કણના ચાર્જ પર સીધો આધાર રાખે છે અને તેની ગતિ પર વિપરીત રીતે નિર્ભર છે.

કેટલાક પૂરતા પ્રમાણમાં મોટા વેગ સાથે, ઇલેક્ટ્રોન અણુમાંથી અલગ થઈ જાય છે અને બાદમાં આયનમાં ફેરવાય છે. કણ પાથના દરેક એકમ માટે, વધુ આયનો રચાય છે

(અને, પરિણામે, પ્રવાહી ટીપાં), કણનો ચાર્જ વધુ અને તેની ઝડપ ઓછી. પાર્ટિકલ ટ્રેકના ફોટોગ્રાફને "વાંચવા" માટે સક્ષમ થવા માટે તમારે જે તારણો જાણવાની જરૂર છે તે અહીંથી અનુસરો:

1. અન્ય સમાન પરિસ્થિતિઓ હેઠળ, ટ્રેક એ કણ માટે ગાઢ હોય છે કે જેમાં મોટો ચાર્જ હોય ​​છે. ઉદાહરણ તરીકે, સમાન ઝડપે, કણોનો ટ્રેક પ્રોટોન અને ઇલેક્ટ્રોનના ટ્રેક કરતાં જાડો હોય છે.

2. જો કણોમાં સમાન ચાર્જ હોય, તો જે નીચી ગતિ ધરાવે છે અને વધુ ધીમેથી આગળ વધે છે તેના માટે ટ્રેક વધુ જાડો છે, તેથી તે સ્પષ્ટ છે કે હલનચલનના અંત સુધીમાં કણોનો ટ્રેક શરૂઆત કરતા વધુ જાડો હોય છે. , કારણ કે માધ્યમના અણુઓના આયનીકરણ માટે ઊર્જાના નુકશાનને કારણે કણની ઝડપ ઘટે છે.

3. કિરણોત્સર્ગી પદાર્થથી અલગ-અલગ અંતરે રેડિયેશનનો અભ્યાસ કરીને, અમને જાણવા મળ્યું કે આયનીકરણ અને અન્ય અસરો - કિરણોત્સર્ગ દરેક કિરણોત્સર્ગી પદાર્થની લાક્ષણિકતા ચોક્કસ અંતર પર અચાનક બંધ થાય છે. આ અંતર કહેવાય છે માઇલેજકણો દેખીતી રીતે, શ્રેણી કણની ઊર્જા અને માધ્યમની ઘનતા પર આધારિત છે. ઉદાહરણ તરીકે, 15 0 સે.ના તાપમાન અને સામાન્ય દબાણની હવામાં, 4.8 MeV ની પ્રારંભિક ઉર્જા ધરાવતા કણોની શ્રેણી 3.3 સેમી છે, અને 8.8 MeV ની પ્રારંભિક ઉર્જાવાળા કણોની શ્રેણી 8.5 cm છે. નક્કર શરીરમાં. ઉદાહરણ તરીકે, ફોટોગ્રાફિક ઇમલ્શનમાં, આવી ઊર્જા સાથેના કણોની શ્રેણી કેટલાક દસ માઇક્રોમીટર જેટલી હોય છે.

જો ક્લાઉડ ચેમ્બરને ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે છે, તો તેમાં ફરતા ચાર્જ કરાયેલા કણો પર લોરેન્ટ્ઝ બળ દ્વારા કાર્ય કરવામાં આવે છે, જે સમાન હોય છે (જ્યારે કણોની ગતિ ક્ષેત્ર રેખાઓ પર લંબરૂપ હોય ત્યારે)

જ્યાં ઝે-કણ ચાર્જ, ઝડપ અને માં -ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇન્ડક્શન. ડાબી બાજુનો નિયમ આપણને એ બતાવવાની મંજૂરી આપે છે કે લોરેન્ટ્ઝ બળ હંમેશા કણોના વેગને લંબ દિશામાન કરવામાં આવે છે અને તેથી, એક કેન્દ્રિય બળ છે:

જ્યાં ટી -કણનો સમૂહ, r એ તેના ટ્રેકની વક્રતાની ત્રિજ્યા છે. તેથી (1).

જો કોઈ કણની ગતિ પ્રકાશની ગતિ કરતા ઘણી ઓછી હોય (એટલે ​​કે કણ સાપેક્ષવાદી નથી), તો ગતિ ઊર્જા અને તેની વક્રતાની ત્રિજ્યા વચ્ચેનો સંબંધ આ સ્વરૂપ ધરાવે છે: (2)

પ્રાપ્ત સૂત્રોમાંથી, તારણો દોરવામાં આવી શકે છે જેનો ઉપયોગ પાર્ટિકલ ટ્રેકના ફોટોગ્રાફ્સનું વિશ્લેષણ કરવા માટે પણ થવો જોઈએ.

1. ટ્રેકની વક્રતાની ત્રિજ્યા કણના દળ, ઝડપ અને ચાર્જ પર આધાર રાખે છે. ત્રિજ્યા જેટલી નાની હશે (એટલે ​​​​કે, રેક્ટીલીનિયર ગતિથી કણનું વિચલન વધારે છે), કણનો દળ અને ઝડપ ઓછો અને તેનો ચાર્જ વધારે છે. ઉદાહરણ તરીકે, સમાન પ્રારંભિક વેગ પર સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં, ઇલેક્ટ્રોનનું વિચલન પ્રોટોનના વિચલન કરતાં વધુ હશે, અને ફોટોગ્રાફ બતાવશે કે ઇલેક્ટ્રોન ટ્રેક એ ત્રિજ્યા કરતાં નાની ત્રિજ્યા સાથેનું વર્તુળ છે. પ્રોટોન ટ્રેક. ઝડપી ઇલેક્ટ્રોન ધીમા કરતાં ઓછું વિચલિત કરશે. એક હિલીયમ અણુ કે જેમાં ઇલેક્ટ્રોન ખૂટે છે (આયન નહીં +),કણો નબળા વિચલિત થશે, કારણ કે સમાન સમૂહ પર કણોનો ચાર્જ એકલ આયનોઇઝ્ડ હિલીયમ અણુના ચાર્જ કરતા વધારે છે. કણની ઉર્જા અને તેના ટ્રેકની વક્રતાની ત્રિજ્યા વચ્ચેના સંબંધ પરથી, તે સ્પષ્ટ છે કે જ્યારે કણોની ઉર્જા ઓછી હોય ત્યારે રેક્ટિલિનર ગતિમાંથી વિચલન વધારે હોય છે.

2. તેના રનના અંત તરફ કણની ઝડપ ઘટતી હોવાથી, ટ્રેકની વક્રતાની ત્રિજ્યા પણ ઘટે છે (સીધી-રેખા ગતિથી વિચલન વધે છે). વક્રતાની ત્રિજ્યાને બદલીને, તમે કણની હિલચાલની દિશા નિર્ધારિત કરી શકો છો - તેની હિલચાલની શરૂઆત જ્યાં ટ્રેકની વક્રતા ઓછી છે.

3. ટ્રેકની વક્રતાની ત્રિજ્યાને માપ્યા પછી અને કેટલાક અન્ય જથ્થાઓ જાણીને, અમે કણ માટે તેના ચાર્જ અને દળના ગુણોત્તરની ગણતરી કરી શકીએ છીએ:

આ સંબંધ કણની સૌથી મહત્વની લાક્ષણિકતા તરીકે સેવા આપે છે અને તે કયા પ્રકારનો કણ છે તે નક્કી કરવા દે છે, અથવા, જેમ તેઓ કહે છે, કણને ઓળખવા માટે, એટલે કે. જાણીતા કણ સાથે તેની ઓળખ (ઓળખ, સમાનતા) સ્થાપિત કરો

જો ક્લાઉડ ચેમ્બરમાં અણુ ન્યુક્લિયસની ક્ષીણ પ્રતિક્રિયા આવી હોય, તો પછી કણો - સડો ઉત્પાદનોના ટ્રેકમાંથી, તે નક્કી કરવું શક્ય છે કે કયા ન્યુક્લિયસનો ક્ષીણ થયો છે. આ કરવા માટે, આપણે યાદ રાખવાની જરૂર છે કે પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓમાં કુલ ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ અને ન્યુક્લિયનની કુલ સંખ્યાના સંરક્ષણના નિયમો સંતુષ્ટ છે. ઉદાહરણ તરીકે, પ્રતિક્રિયામાં: પ્રતિક્રિયામાં પ્રવેશતા કણોનો કુલ ચાર્જ 8 (8 + 0) બરાબર છે અને પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદન કણોનો ચાર્જ પણ 8 (4 * 2 + 0) જેટલો છે. ડાબી બાજુના ન્યુક્લિઅન્સની કુલ સંખ્યા 17 (16+1) છે અને જમણી બાજુએ પણ 17 (4 * 4+1) છે. જો તે જાણી શકાયું ન હતું કે કયા તત્વનું ન્યુક્લિયસ ક્ષીણ થયું છે, તો તેના ચાર્જની ગણતરી સરળ અંકગણિત ગણતરીઓનો ઉપયોગ કરીને અને પછી D.I ના કોષ્ટકનો ઉપયોગ કરીને કરી શકાય છે. મેન્ડેલીવ તત્વનું નામ શોધવા માટે. ન્યુક્લિઅન્સની કુલ સંખ્યાના સંરક્ષણનો કાયદો એ નક્કી કરવાનું શક્ય બનાવશે કે આ તત્વનો કયા આઇસોટોપ ન્યુક્લિયસનો છે. ઉદાહરણ તરીકે, પ્રતિક્રિયામાં:

Z = 4 – 1 = 3 અને A = 8 – 1 = 7, તેથી તે લિથિયમનું આઇસોટોપ છે.

ઉપકરણો અને એસેસરીઝ:ટ્રેકના ફોટોગ્રાફ્સ, પારદર્શક કાગળ, ચોરસ, હોકાયંત્ર, પેન્સિલ.

વર્ક ઓર્ડર:

ફોટોગ્રાફ (ફિગ. 2) પ્રકાશ તત્વ ન્યુક્લી (તેમના પાથના છેલ્લા 22 સે.મી.) ના ટ્રેક બતાવે છે. ન્યુક્લી ઇન્ડક્શન દ્વારા ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ખસેડવામાં આવે છે IN= 2.17 ટેસ્લા, ફોટોગ્રાફને કાટખૂણે નિર્દેશિત. તમામ મધ્યવર્તી કેન્દ્રોના પ્રારંભિક વેગ સમાન હોય છે અને ક્ષેત્ર રેખાઓ માટે લંબ હોય છે.

આકૃતિ 2.

1. ચાર્જ થયેલ કણો (સૈદ્ધાંતિક સામગ્રી) ના ટ્રેકનો અભ્યાસ.

1.1. ચુંબકીય ક્ષેત્રના ઇન્ડક્શન વેક્ટરની દિશા નિર્ધારિત કરો અને એક સમજૂતીત્મક ચિત્ર બનાવો, તે ધ્યાનમાં લેતા કે કણોની ગતિની ગતિની દિશા ચાર્જ કરેલા કણના ટ્રેકની વક્રતાની ત્રિજ્યામાં ફેરફાર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે (તેની હિલચાલની શરૂઆત જ્યાં ટ્રેકની વક્રતા ઓછી હોય છે).

1.2. લેબમાંથી થિયરીનો ઉપયોગ કરીને પાર્ટિકલ ટ્રેજેક્ટરીઝ શા માટે વર્તુળો છે તે સમજાવો.

1.3. જુદા જુદા મધ્યવર્તી કેન્દ્રોના માર્ગની વક્રતામાં તફાવતનું કારણ શું છે અને કણના માર્ગની શરૂઆતથી અંત સુધી દરેક માર્ગની વક્રતા શા માટે બદલાય છે? પ્રયોગશાળાના કાર્ય માટે સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરીને આ પ્રશ્નોના જવાબ આપો.

2. તૈયાર ફોટોગ્રાફ્સનો ઉપયોગ કરીને ચાર્જ થયેલા કણોના ટ્રેકનો અભ્યાસ (ફિગ. 2).

2.1. ફોટો પર પારદર્શક કાગળની શીટ મૂકો (તમે ટ્રેસિંગ પેપરનો ઉપયોગ કરી શકો છો) અને તેના પર ટ્રેક 1 અને ફોટોની જમણી કિનારી કાળજીપૂર્વક સ્થાનાંતરિત કરો.

2.2. કણ 1 ના ટ્રેકની વક્રતા R ની ત્રિજ્યાને લગભગ રનની શરૂઆતમાં અને અંતે માપો આ માટે તમારે નીચેની રચનાઓ કરવાની જરૂર છે:

a) ટ્રેકની શરૂઆતથી 2 અલગ અલગ તાર દોરો;

b) હોકાયંત્ર અને ચોરસનો ઉપયોગ કરીને તાર 1 અને પછી 2 નું મધ્યબિંદુ શોધો;

c) પછી તાર વિભાગોના મધ્યબિંદુઓ દ્વારા રેખાઓ દોરો;) ;

c) પરિણામી સંખ્યા એ તત્વનો સીરીયલ નંબર હશે;

ડી) રાસાયણિક તત્વોની સામયિક પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને, કયા તત્વનું બીજક કણ III છે તે નક્કી કરો.

3. કરેલા કામ વિશે નિષ્કર્ષ દોરો.

4. સુરક્ષા પ્રશ્નોના જવાબ આપો.

સુરક્ષા પ્રશ્નો:

કયા ચોક્કસ ન્યુક્લિયસ સાથે - ડ્યુટેરિયમ અથવા ટ્રીટિયમ - શું ટ્રેક II અને IV સંબંધિત છે (જવાબ માટે તે મુજબ ચાર્જ થયેલા કણો અને બાંધકામોના ટ્રેકના ફોટોગ્રાફ્સનો ઉપયોગ કરીને)?

લેબોરેટરી વર્ક નંબર 20.

MKOU ShR "માધ્યમિક શાળા નંબર 5"

"શાણપણની શાળા"

લેબોરેટરી વર્ક નંબર 6 11 મી ગ્રેડ

"તૈયાર ફોટોગ્રાફ્સનો ઉપયોગ કરીને ચાર્જ થયેલા કણોના ટ્રેકનો અભ્યાસ કરવો"

2015

શેલેખોવ

• વિષય:"તૈયાર ફોટોગ્રાફ્સનો ઉપયોગ કરીને ચાર્જ થયેલા કણોના ટ્રેકનો અભ્યાસ કરવો"
• કાર્યનો હેતુ:ચાર્જ થયેલા કણોની હિલચાલની પ્રકૃતિ સમજાવો.
• સાધન:ક્લાઉડ ચેમ્બર, બબલ ચેમ્બર અને ફોટોગ્રાફિક ઇમલ્શનમાં મેળવેલા ચાર્જ્ડ કણોના ટ્રેકના ફોટોગ્રાફ્સ.

કામ માટે સમજૂતી.

આ પ્રયોગશાળા કાર્ય કરતી વખતે, તમારે યાદ રાખવું જોઈએ કે:

અ) ટ્રેકની લંબાઈ કણની ઊર્જા પર આધારિત છે.ટ્રેક જેટલો લાંબો છે, કણની ઊર્જા વધારે છે (અને માધ્યમની ઘનતા ઓછી);

બી) ટ્રેકની જાડાઈ પાર્ટિકલ ચાર્જ પર આધારિત છે. કણનો ચાર્જ જેટલો મોટો અને તેની ઝડપ જેટલી ઓછી, ટ્રેકની જાડાઈ જેટલી વધારે છે;

માં) ટ્રેકની વક્રતા કણના દળ અને ગતિ પર આધારિત છે.જ્યારે ચાર્જ થયેલ કણ ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ફરે છે, ત્યારે તેનો ટ્રેક વક્ર થાય છે, અને ટ્રેકની વક્રતાની ત્રિજ્યા વધારે હોય છે, કણનો દળ અને ગતિ વધારે હોય છે અને તેનો ચાર્જ અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇન્ડક્શનનું મોડ્યુલસ ઓછું હોય છે. . કણો વક્રતાના મોટા ત્રિજ્યા સાથે ટ્રેકના છેડાથી વક્રતાના નાના ત્રિજ્યા સાથે અંત સુધી જાય છે.

કાર્ય 1.

• પ્રસ્તુત ત્રણમાંથી બે ફોટોગ્રાફ્સ (ફિગ્સ. 188.189 અને 190) ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ફરતા ચાર્જ થયેલા કણોના ટ્રેકને દર્શાવે છે. મહેરબાની કરીને જણાવો કે કઈ છે. તમારા જવાબને યોગ્ય ઠેરવો.

કાર્ય 2.

• ક્લાઉડ ચેમ્બરમાં ફરતા α કણોના ટ્રેકનો ફોટોગ્રાફ જુઓ (ફિગ. 188) અને પ્રશ્નોના જવાબ આપો.
• A) α કણો કઈ દિશામાં આગળ વધ્યા?
• બી) α-પાર્ટિકલ ટ્રેકની લંબાઈ લગભગ સમાન છે. આનો અર્થ શું છે?
• પ્ર) કણો ખસેડવા સાથે ટ્રેકની જાડાઈ કેવી રીતે બદલાઈ? આમાંથી શું અનુસરે છે?

ફિગ. 190

કાર્ય 3.

• આકૃતિ 189 ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં સ્થિત ક્લાઉડ ચેમ્બરમાં α પાર્ટિકલ ટ્રેકનો ફોટોગ્રાફ બતાવે છે. આ ફોટામાંથી નક્કી કરો:
• A) α કણો ખસેડવાથી વક્રતાની ત્રિજ્યા અને ટ્રેકની જાડાઈ કેમ બદલાઈ?
• B) α કણો કઈ દિશામાં આગળ વધ્યા?

ફિગ. 190

કાર્ય 4.

• આકૃતિ 190 ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં સ્થિત બબલ ચેમ્બરમાં ઇલેક્ટ્રોન ટ્રેકનો ફોટોગ્રાફ બતાવે છે. આ ફોટામાંથી નક્કી કરો:
• A) શા માટે ટ્રેક સર્પાકાર આકાર ધરાવે છે?
• બી) ઇલેક્ટ્રોન કઈ દિશામાં આગળ વધ્યું?
• શું કારણ હોઈ શકે છે કે આકૃતિ 190 માં ઇલેક્ટ્રોન ટ્રેક આકૃતિ 189 માં આલ્ફા પાર્ટિકલ ટ્રેક કરતાં ઘણો લાંબો છે?

ફિગ. 190

પ્રશ્નોના જવાબો આપીને અભ્યાસ માટે નિષ્કર્ષ દોરો.

1. શા માટે વિવિધ કણોના ટ્રેક અલગ અલગ હોય છે?

2. શા માટે વિવિધ કણોના ટ્રેકની જાડાઈ એકસરખી નથી હોતી?

3. પાર્ટિકલ ટ્રેકની વક્રતા સમય સાથે કેમ બદલાય છે?