Презентация по физике "Методы исследования заряженных частиц"

Цель урока:

- сформировать у учащихся представление о методах исследования заряженных частиц и их практическом применении для развития учебно- познавательной  компетентности

 - организовать поле  творческого общения и использования разных источников информации для развития  информационно-  коммуникативной компетентности

 - создать условия для овладения навыками рефлексии, исследовательскими навыками

Средства обучения: аудитория, : ноутбук, проектор, экран, презентация на электронном носителе, дидактический материал – 5шт, литература см. на слайде №15 презентации.

Методы: На уроке используется приемы метода развивающего обучения, в основе которого лежит принцип деятельностного подхода.

Форма обучения : групповая, интерактивная

Дз к этому уроку: каждая группа должна подготовить слайд- выступление по темам «Камера Вильсона», «Чарльз Вильсон», «Пузырьковая камера», «Счетчик Гейгера», «Метод ядерной фотоэмульсии»,  на перемене группа договаривается о том, с каким слайдом они будут выступать и помещают свою заготовку на рабочий стол ноутбука.

Учащиеся во время выступлений должны заполнить таблицу. Учитель по слайдам презентации может дополнить ответы, объяснить то, что осталось непонятым или рассказать сам, если учащиеся не сделали д/з.  

Детекторы – обнаружители частиц

Метод фотоэмульсии

В основе метода ядерной фотоэмульсии лежит явление ударной ионизации

Ударная ионизация - образование иона из атома в  результате его соударения с заряженной частицей  большой энергии

Преимущество метода:

1.простота

Недостатки метода: треки очень малы их изучают через микроскоп.

Задачи урока:

- познакомиться с методами регистрации частиц

• знать принцип работы камеры Вильсона и счетчика Гейгера
• - уметь рассчитывать по треку скорость и энергию частицы

- развивать умение работать в группе

- развивать навыки самоорганизации, самооценки

Детекторы – обнаружители частиц

Трековые приборы Счетчики

Трек –след от частицы

по треку можно определить:

• заряд частицы (1927г Капица П.Л.предложил помещать камеру в магнитное поле для определения знака заряда)

2. скорость частицы

3. энергию частицы

критерий оценки выступления

1б - требования к слайду

1б - регламент ( 3мин)

1б - ораторские данные

1б – понятность изложения

1б – ответы на вопросы

Камера

Вильсона

Чарльз

Вильсон

Выступления

Пузырьковая

камера

Счетчик

Гейгера

Метод

фотоэмульсии

Задание: заполни таблицу

пузырьковая камера самостоятельно параграф 68

название

автор, год

устройство

рис.

явление, лежащие в основе

достоинства

недостатки

Метод фотоэмульсии

автор Мысовский 1927г [1]

е

Размер е электрона – 10 -15 см, его нельзя увидеть в

электронный микроскоп. Как же физики изучают такие

маленькие частицы?

Метод фотоэмульсии

е

- Кристаллы бромида серебра

Фотоэмульсия содержит бромид серебра

Метод фотоэмульсии

трек – след от частицы

е

- Кристаллы бромида серебра

Фотоэмульсия содержит бромид серебра, при

проявлении кристаллы, сквозь которые пролетел

электрон, почернеют. Таким образом, толщина

трека увеличиться в 10 000 раз.

Метод фотоэмульсии

В основе метода ядерной фотоэмульсии лежит явление

ударной ионизации

Ударная ионизация - образование иона из атома в

результате его соударения с заряженной частицей

большой энергии

Преимущество метода:

• простота
• большая плотность фотоэмульсии позволяет увидеть

треки множества частиц и даже ядерные реакции

Недостатки метода:

1. треки очень малы их изучают через микроскоп

Камера Вильсона

автор: 1912г анг. Ч.Вильсон [2]

- Н 2 О

α

- ион спирта

Недостаток:

Плотность паров воды

и спирта мала –

застревает мало

частиц

Явления, лежащие в основе принципа действия прибора: ударная ионизация, конденсация

Счетчик Гейгера

1908г [3]

Катод (-)

е- лавина

Анод(+)

α частица

Герметичная стеклянная трубка заполнена инертным газом-

аргоном. Катод –цилиндрообразный, анод- проволока,

натянутая вдоль оси цилиндра . Частица выбивает из катода

электрон, который при движении к аноду ионизирует атомы

аргона, порождая е- лавину. Когда е-лавина доходит до анода,

прибор регистрирует частицу (е или Y квант)

Явления, лежащие в основе принципа действия счетчика:

ударная ионизация, образование е- лавин.

Недостаток- низкая эффективность (10%).

Закончи предложение:

• Детектор – это…
• Существует две группы детекторов – это…

• В основе всех детекторов лежит явление- …
• Пузырьковая и камера Вильсона называются -…
• По треку можно определить- …
• Трековые приборы помещают в магнитное поле ,

чтобы определить…

• Преимущества пузырьковой камеры перед камерой

Вильсона …

8. Назначение счетчиков …

• Мы познакомились с счетчиком …
• Преимущества метода фотоэмульсии …

Критерий: 10-9 правильных ответов – «5»

8-7 правильных ответов – «4»

6-5 правильных ответов – «3»

Дано Расчет скорости и энергии по треку

Протон

е=1,6 10 -19 Кл

m= 1,67 10 ^ -27 кг

В= 2,5 Тл

Найти:

R 1 ,R 2 ,V 1 ,V 2 ,E 1 ,E 2

Решение:

• R 1 = 7 10 -3 м

1

1клетка= 1мм

2

0 2

В= 2,5 Тл

2 . По теореме Пифагора найдем R 2

3 .В перпендикулярном магнитном поле сила Лоренца заставляет частицу

двигаться по окружности:

F л = m α центростремительное

е VB sin 90 0 = m V 2 /R (2)

4. Выразим из уравнения (2) скорость V и сосчитаем скорость в т.1 и в т.2 :

5. Найдем кинетическую энергию частицы в т.1 и в т.2:

Ек = mV 2 /2

0 1

Проверим: номер карточки

Вопросы

Частица - протон

2

1. Радиус в т. 1 см

3

6,5

2. Радиус в т. 2 см

4

6,0

3. Скорость в т. 1 10 ^7 м/с

5,0

5

1,6

8,0

4,6

4. Скорость в т. 2 10 ^ 7 м/с

6,5

6,7

6

2,3

1,2

5. Кинетическая энергия в т. 1 МэВ

1,9

4,0

4,3

1,8

6. Кинетическая энергия в т. 2 МэВ

1,3

2,2

3,4

0,74

2,8

1,6

1,9

1,9

1,5

1,6

1,6

2,5

1,4

1,9

1,1

1,3

Критерий: 6 правильных ответов – «5»

5 правильных ответов – «4»

3,4 правильных ответа – «3»

Критерий оценки урока:

5 - все понял, могу сейчас повторить

4 - в целом понял, могу

ответить на вопросы

3 - понял лишь часть материала

«минус» - ничего не понял

д/з

Параграф 68

• Ударная ионизация
• Конденсация
• Сцинтилляция
• Кипение
• Образование е –лавин
• Работа выхода
• Магнитное поле
• Сила Лоренца
• Центростремительное ускорение
• Кинетическая энергия

Удачи!

Использовались

• Акоста В. и др. Основы современной физики

М. Просвещение 1981г с.343

2. Кириллова И.Г. Книга для чтения по физике

пособие для учащихся М. Просвещение с.95

3. Перышкин А.В., Е.М. Гутник Физика 9 учебник М. Дрофа 2010г с. 235

4. Родина Н.А. Физика атомного ядра учебно-

наглядное пособие по физике

5. Скрелин Л.И. Дидактический материал по

физике М. Просвещение с.52