![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Краткая теория. Быстрые заряженные частицы, пролетая в веществе, затрачивают часть своей кинетической энергии на ионизацию и возбуждение его атомов.Быстрые заряженные частицы, пролетая в веществе, затрачивают часть своей кинетической энергии на ионизацию и возбуждение его атомов.
Известно, что при увеличении энергии (а значит и скорости) частиц возрастает их масса. Так, для протонов с энергией 10 МэВ она увеличивается приблизительно на 1% по сравнению с массой покоя. Для α – частиц возрастание массы со скоростью начинает быть заметным лишь при значительно больших значениях энергии. Учитывая это, можно сделать вывод о возможности использования нерелятивистских формул для приближенного вычисления количества движения. Связь импульса p с кинетической энергией К нерелятивистской частицы определяется соотношением:
Если закон сохранения импульса для взаимодействующих частиц выполняется, то результирующий вектор количества движения частиц совпадает с направлением движения «налетающей» частицы(см. рис. 29.1, где след С принадлежит рассеянной α – частице, след d – протону отдачи). В этом случае импульс частиц можно выразить через их кинетические энергии по формуле (29.1) и определить энергию налетающей α–частицы непосредственно перед соударением. Методика проведения измерений и описание экспериментальной установки
На рис.29.6 схематически изображены направление налетающей a-частицы, а также импульсы a-частицы и протона после столкновения. Импульс a-частицы до (на рисунке он показан не полностью) и после столкновения соответственно mav и mav', импульс протона mpu. Рассеяние частиц определяется углами q и j. В соответствии с законом сохранения импульса диагональ параллелограмма АС должна быть равна mαv. Для упрощения вычислений построим прямоугольные треугольники АLС и АЕС, продолжив стороны АВ и АД Определив h и h1 получим: h=mαvsinq=mpusin(q –j), (29.2) h1=mαvsinj=mрv'sin(q+j). (29.3) Выразим количество движения частиц через кинетическую энергию, воспользовавшись соотношением (29.1): После несложных преобразований получим: Сравнивая значение энергии, вычисленное по этим формулам, с суммой кинетических энергий α – частицы и протона после взаимодействия, определённых по графикам (см. рис. 29.2, 29.3 и 29.4, 29.5), можно установить характер взаимодействия (упругое, неупругое).
|