Февраль 17th, 2009 by iw Posted in Методы наблюдения
Сначала в экспериментах для этого использовали люминесцентный экран из природного минерала— цинковой обманки. Альфа-частицы, попадая на такой экран, испытывают торможение, а вместе их падения возникает точечная вспышка света (сцинтилляция). Эти сцинтилляции можно наблюдать в микроскоп. Другой способ детектирования альфа-частиц основывался на использовании фотопластинки. Альфа-частицы, двигаясь в светочувствительном слое пластинки, сталкиваются с электронами и таким образом, подобно свету, активизируют бромистое или хлористое серебро.
В настоящее время для детектирования субатомных частиц используют специальные толстослойные фотопластинки, в которых после проявления по скоплениям зернышек серебра можно проследить путь (трек) частицы. Однако альфа-частицы, испускаемые естественными радиоактивными ядрами, проходят в чувствительном слое фотопластинки очень короткий путь; поэтому фотографические методы чаще применяют для регистрации траекторий значительно более быстрых частиц, получаемых на ускорителях или входящих в состав космического излучения. Хорошо видимый след, состоящий из мельчайших капелек жидкости, которые образуются вдоль пути частицы, можно получить в конденсационной камере она была изобретена в 1912 г. Ч. Вильсоном .
Ноябрь 3rd, 2008 by iw Posted in Методы наблюдения
При выдвижении поршня в камере резко снижается Давление влажного воздуха, в результате образуется пересыщенный водяной пар, который конденсируется
азота или кислорода, образовавшихся вдоль трека альфа-частицы. Пролетая через воздух (или какое-либо другое вещество), альфа-частиды на всем пути воздействуют своим положительным зарядом на электроны, атомов. Как мы знаем, электроны ввиду их малой, массы не могут, вызвать, заметное отклонение альфа-частицы от первоначального направления ее движения, но при этом они отрываются от атомов, которые таким образом ионизуются, превращаясь в положительные ионы именно на таких ионах конденсируется пересыщенный пар, подобно тому как это происходит в воздухе на частичках продуктов сгорания топлива, выбрасываемых самолетом, летящим на большой высоте. Другой эффективный способ визуализации траекторий быстрых заряженных частиц состоит в следующем: частица движется в камере, заполненной жидким водородом, температура которого поддерживается чуть выше точки кипения
(20 К=— 253 °С), так что Он представляет собой перегретую жидкость. Тогда вдоль траектории частицы возникают очень мелкие пузырьки газообразного водорода, которые при боковом освещении можно хорошо наблюдать и фотографировать такое устройство для детектирования заряженных частиц называется пузырьковой камерой.
Ноябрь 2nd, 2008 by iw Posted in Методы наблюдения
Три описанных нами эксперимента, осуществленные простыми средствами, позволили установить, что вещество состоит из частиц — атомов, оценить их массу и размеры, показать, что значительную часть (по массе) составляют легкие отрицательно заряженные электроны, а основная Масса атома сосредоточена в положительно заряженном ядре, и мекицем диаметр порядка Ш15 м. При этом удалось выяснить, что электроны заполняют вокруг ядра пространство диаметром около Ю10 м, что в 100 тыс. раз сходит диаметр самого ядра. Целенаправленность описанных экспериментов и значимость сделанных
из них выводов замечательны. Однако не следует забывать, что существование электронов предполагалось еще в конце XIX в., когда был поставлен опыт Миллнкена, а к началу XX в. косвенными методами, на основании исследований в области химии, термодинамики и кинетической теории газов, была достаточно точно оценена масса атома, а также установлена возможность его ионизации. Ничего не было известно тогда только о существовании атомного ядра. Опираясь на предшествующие представления, невозможно было ни прямо, ин косвенно предсказать результат эксперимент по рассеянию альфа-частиц и его интерпретацию. Альфа-частицы, испускаемые ядрами радиоактивных элементов, а тем более протоны и другие элементарные частицы, получаемые на ускорителях, обладают столь высокой кинетической энергией, что можно тем или иным способом обнаружить действие отдельной частицы.