菊座理化实验室 物理 · 选择性必修三

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

放射源 α 源
穿透能力 待定
径迹 待观察

课本定性结论,不是实测

云室示意图,左侧放着放射源,室内充满过饱和酒精蒸气,射线穿过时留下雾迹。

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。

第 1 / 5 镜 · 尚未播放
改变条件
放射源
云室条件不变,只换里面的放射源

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
记住这句

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

α 源

从源出发几条又短又粗的直迹,没走多远就停住了。

β 与 γ

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。

比一比

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。