LUCRARE DE LABORATOR nr.6°Studiul urmelor particulelor elementare încărcate Scopul lucrării: Determinarea razei de curbură a traiectoriei particulelor elementare înregistrate în camera Wilson şi calculul energiei lor cinetice şi sarcinii specifice.Aparate şi materiale necesare: fotografia urmelor, lăsate de particulele încărcate în camera Wilson, riglă milimetrică, hîrtie de calc.Consideraţii teoreticeO particulă încărcată, ce intră într-un cîmp magnetic perpendicular pe liniile lui de inducţie,se mişcă în acest cîmp pe o traiectorie circulară (6.3). Raza acestei traiectorii este dată de relaţia:

(9.4)unde m, q şi v sînt, respectiv, masa, sarcina electrică şi viteza particulei încărcate, iar B este inducţia cîmpului magnetic.La introducerea camerei Wilson într-un cîmp magnetic orientat perpendicular pe direcţia de mişcare a particulelor, urmele înregistrate vor prezenta nişte porţiuni de circumferinţe. Avînd fotografia acestor urme, raza de curbură a traiectoriei se poate măsura direct de pe ea. Fie O centrul arcului de circumferinţă (fig. 9.7). Dacă trasăm coarda AB = l, atunci triunghiul AOB este isoscel, iar OD este înălţime şi mediană.Notînd înălţimea sectorului de cerc CD = h din triunghiul dreptunghic ODB, avem:

(9.5)

(9.6)Pentru determinarea sarcinii specifice a unei particule necunoscute:

(9.7)în figura 9.8 este prezentată fotografia urmelor nucleului de heliu şi a nucleelor izotopilor dehidrogen înregistrate în camera Wilson, situată într-un cîmp magnetic de inducţie B = 2,2 T. Estecunoscut că toate particulele intră în acest cîmp cu una şi aceeaşi viteză, orientată perpendicular

pe liniile de inducţie, şi traiectoria 1 aparţine izotopului de hidrogen , adică protonului.

Mod de lucru:1. Aşezaţi hîrtia de calc pe fotografia din figura 9.8 şi transferaţi pe ea urmele înregistrateîn camera Wilson de două particule: a protonului cu numărul 1 şi a doua la indicaţia profesorului.2. Trasaţi cîte o coardă la capetele traiectoriei protonului. Măsuraţi lungimile acestor coarde şi înălţimile h respective, iar din relaţia (9.5) calculaţi raza de curbură a traiectoriei protonului r1i, . la începutul şi r1f la sfârșitul mişcării lui.3. Folosind relaţia (9.6), calculaţi energia cinetică a protonului în cele două poziţii şi determinaţi cu cît s-a micşorat energia lui în timpul parcurgerii acestei traiectorii.4. Trasaţi o coardă la începutul traiectoriei particulei necunoscute. Măsuraţi lungimea ei lşi înălţimea h a sectorului de cerc obţinut. Calculaţi raza de curbură rx.5. Folosind relaţia (9.7), determinaţi sarcina specifică (q/mx) a particulei necunoscute. Stabiliţi ce nucleu reprezintă această particulă.6. Prezentaţi rezultatele obţinute sub forma unui referat.

Calcule:

Concluzii:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________