1. 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 teoretice
O 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 de
hidrogen înregistrate în camera Wilson, situată într-un cîmp magnetic de inducţie B = 2,2 T.
Este
cunoscut 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 1 H , adică protonului.
1
Mod de lucru:
1. Aşezaţi hîrtia de calc pe fotografia din figura 9.8 şi transferaţi pe ea urmele înregistrate
în 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 sfârș itul 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 l
şi 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.

2. Calcule:
Concluzii:
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________