观察放射线在云室中的径迹
放射性元素的衰变 · 换放射源,比较三种射线在云室里留下的径迹
课本定性结论,不是实测
先猜三种射线里,哪一种在云室里几乎不留径迹?
先选一个,再看结论和实验。
结论γ 射线。它不带电,电离本领弱。
第 1 镜 · 装置 云室里充满过饱和的酒精蒸气,侧光一照,左侧放好 α 源,还没出现径迹。
设定放射源,然后点播放,看云室里留下什么样的径迹。
要点 · 记忆点
放射性元素的衰变α 短粗直,β 有细直也有短粗弯,γ 自己不留痕。
径迹是怎么来的
带电粒子穿过气体,一路电离分子,离子成了酒精蒸气的凝结中心,长成一串雾滴。侧光一照,这串雾滴就是径迹。
α:短、粗、直
α 粒子是氦核,电荷 +2e、质量大,每走一小段就电离许多分子,能量很快耗光,所以径迹又短又粗。碰一下也几乎不拐弯。
β:细直或短粗弯
β 粒子是电子,速度可以接近光速,电离本领比 α 弱。高速 β 粒子的径迹又细又直;速度降下来后,径迹变短变粗,还会弯曲。
γ:自己不留径迹
光子不带电,不直接电离气体。只有它打出一个电子,那个电子才留下几段短小的径迹。
易错径迹是雾滴,不是射线本身;径迹粗,说明电离本领强,跟粒子本身有多大无关。
观察什么
从源出发几条又短又粗的直迹,没走多远就停住了。
β 的径迹分两种:高速的又细又直,低速的又短又粗、还会弯曲;γ 在源附近没有径迹,室内只有几段短小的电子径迹。
电离能力 α > β > γ,穿透能力正好反过来,γ > β > α。电离越强,能量耗得越快,射程越短。
这个实验在说明什么
这页要一眼分出三种射线,办法不看射线本身,看它们在云室里留下的痕迹。α 又短又粗、几乎笔直,β 有细直也有短粗弯曲,γ 在源附近什么也不留。
云室条件不变,只换里面的放射源,径迹形态的差别就只来自粒子本身。带电粒子一路电离气体分子,离子成了酒精蒸气的凝结中心,长成一串雾滴,侧光一照才看见。
径迹的长短粗细按强弱关系画成示意,不是测量值,也不是实测。γ 自己不留径迹,室内那几段短小的径迹是它打出的电子留下的;径迹粗说明电离本领强,跟粒子本身多大无关。
径迹的长短、粗细按强弱关系画成示意,只表示谁长谁短、谁粗谁细,不是测量值,也不是实测。教材:人教社电子课本 · 物理选必三。
讲给家长听
合上这一页,说说 α、β、γ 三种射线的径迹各有什么特点。
卡住了?看一眼
α 短粗直,β 有细直也有短粗弯,γ 自己不留痕。