Тексты с описанием наблюдения или опыта

№2. Текст по разделу «Квантовая физика и элементы астрофизики»

Изучение космических лучей.

В 1896г. французский физик А.Беккерель открыл ионизирующее действие быстрых заряженных частиц на эмульсию фотопластинки. Фотоэмульсия содержит большое количество макроскопических кристалликов бромида серебра. Быстрая заряженная частица, пронизывая кристаллик, отрывает электроны от отдельных атомов брома. Цепочка таких кристалликов образует скрытое изображение, при проявлении в этих кристалликах восстанавливается металлическое серебро и цепочка зёрен серебра образует трек частицы.

Эти опыты Беккереля легли в основу создания метода изучения космических лучей и ядерных процессов, разработанных Л.С.Мысовским, А.П.Ждановым и др. Наблюдения показали, что α–частицы, попадая в эмульсию фотопластинки под острым углом к её поверхности, оставляют в ней характерный след, становящийся видимым в микроскоп после проявления. Пробег α-частицы в фотоэмульсии вследствие большой плотности среды составляет несколько десятков микрометров. У обычных фотопластинок слой светочувствительной эмульсии имеет толщину всего около 20 мкм. Для ядерных исследований изготавливают пластинки с тридцатикратной и более толщиной светочувствительного слоя (до 600 и даже 1000 мкм) и применяют мелкозернистые эмульсии, позволяющие запечатлеть след протонов.

Изучение следов космических частиц в толстослойных фотопластинках, поднятых с помощью ракет на высоту 100 км, не оставляет сомнения в том, что первичными частицами космического излучения являются главным образом протоны и в меньшем количестве  α-частицы и ядра других более тяжёлых элементов.

Интенсивность первичных космических лучей равна примерно 100 000 МэВ/мин на 1 см² в единице телесного угла.

По порядку величины энергия, приносимая на Землю космическим излучением, примерно равна энергии, получаемой Землёй от звёзд.

Ответьте на вопросы:
1 .Можно ли для регистрации космических лучей использовать фотопластинки, применяемые при обычном фотографировании?
2.Как, изучая трек частиц, можно определить массу частиц?
3.Как, изучая трек частиц, можно определить энергию частиц?
4.Каковы преимущества метода фотоэмульсий перед другими методами исследования частиц?

№6. Текст по разделу «Молекулярная физика»

Огонь из «ничего»

Возьмем толстостенный сосуд, сделанный из оргстекла. Сосуд имеет диаметр порядка 40 мм и высоту около 160 мм. Вблизи дна сосуда имеется плотно закрывающееся отверстие. Внутри сосуда может перемещаться хорошо пригнанный к стенкам поршень с ручкой. Положим на дно цилиндра смоченный эфиром кусочек ваты и быстро опустим поршень вниз. Сквозь стенки прозрачного сосуда мы видим ярко вспыхнувшее пламя. Нагревание воздуха при быстром сжатии нашло применение в двигателях Дизеля. Билет №6 к тексту из "ничего"

В цилиндр двигателя засасывается атмосферный воздух, и в тот момент, когда наступает его максимальное сжатие, туда вспрыскивается жидкое топливо. К этому моменту температура воздуха так велика, что горючее самовоспламеняется. Двигатели Дизеля имеют больший коэффициент полезного действия, чем обычные, но более сложны в изготовлении и эксплуатации. Сейчас все большее количество автомобилей снабжается двигателями Дизеля.

Ответьте на вопросы: 

  1. Почему опыт не удается, если воздух в цилиндре сжимать медленно?
  2. Почему для проведения опыта берется именно эфир?
  3. Какой из двигателей: карбюраторный двигатель внутреннего сгорания или двигатель Дизеля более экономичный?
  4. Почему у двигателей Дизеля больше КПД, чем у карбюраторных двигателей?

№12. Текст по разделу «Электродинамика»

Применение сипы Лоренца

Действие магнитного поля на движущийся заряд широко используется в современной технике, например в кинескопах. Другое применение действия магнитного поля нашло в приборах, позволяющих разделять частицы по их удельным зарядам, т. е. по отношению заряда частицы к ее массе, и по полученным результатам точно определять массу частиц. Такие приборы называют масс-спектрографами.

Масс-спектрограф. Применение силы ЛоренцаИх устройство.

Вакуумная камера прибора помещается в магнитное поле. Ускоренные электрическим полем заряженные частицы, описав дугу, попадают на фотопластинку, где оставляют след, позволяющий с большой точностью измерить радиус траектории. По измеренному радиусу определяют удельный заряд, а зная заряд легко определить его массу.

Ответьте на вопросы:

  1. Чему равен модуль силы Лоренца?
  2. Почему сила Лоренца не меняет модуль скорости заряженной частицы?
  3. Как движется заряженная частица в однородном магнитном поле, если ее начальная скорость перпендикулярна линиям магнитной индукции?
  4. Для чего используются масс-спектрографы?

№18. Текст по разделу «Молекулярная физика»

Давление воздуха

Когда мы обращаем внимание на то, что вокруг нас воздух? Тогда, когда мы начинаем быстро двигаться, или тогда, когда нам дует ветер в лицо. Но самый наглядный способ убедиться в наличии воздуха – увидеть, как он давит на находящиеся на нём предметы.

Приготовим ёмкость с водой. Возьмём стакан, наполненный водой до краёв, погрузим его в воду вверх дном. Медленно начнём вытаскивать стакан из воды. Вода поднимается вместе со стаканом, и уровень её намного выше, чем уровень воды в ёмкости. Казалось, что воду в стакане ничто не поддерживает. Но тогда бы она вылилась из стакана. Что это за сила, удерживающая воду?

На несколько сотен километров вверх простирается над нами воздушный океан. Хотя воздух нам кажется совершенно невесомым, он оказывает значительное давление на все предметы, окружающие нас. На каждый квадратный сантиметр он оказывает давление порядка 9,8Н. Таким образом, воздух давит на поверхность воды в ёмкости и удерживает столб воды в стакане. Если возьмём трубки высотой 15, 30 см, 3 м, то пи повторении опыта мы убедились бы, что и в трубках такой высоты атмосферное давление удерживает столб воды в них. Однако есть предел высоты водяного столба, который может быть удержан атмосферным давлением. Вода, как и воздух, давит на находящиеся в ней тела. На глубине примерно 10 м сила давления воды становится равной 98 Н, что совпадает с нормальным атмосферным давлением. Значит, давление столба воды высотой 10 м (а точнее 10 м 33 см) как раз уравновешивает атмосферное давление, которое удерживает воду в сосуде. Таким образом, высота столба воды не может превышать 10 м.

Ответьте на вопросы:

  1. Может ли давление воздуха измерять высотой столба воды?
  2. Изменение атмосферного давления озна4ает вероятное изменение погоды?
  3. Почему используют ртутные барометры, а не водные?
  4. Измерить атмосферное давление в кабинете, в котором сделаете экзамен.

№25. Текст по разделу Механика»

Нет веса

Проведём наблюдения за несколькими опытами.

    Опыт № 1. Возьмём литровую пластиковую бутылку, проделаем в ней по вертикали несколько отверстий. Нальём в неё воды. Из отверстия будут бить по разным углам струи воды. В силу того, что давление ан разных высотах разное, поэтому и углы разные.

Сбросим наполненную водой бутылку с некоторой высоты, например, можно встать на стул и сбросить бутылку с высоты поднятой руки. Почему-то струи воды не хотят больше выливаться.

    Опыт № 2. Нальём в бутылку с отверстиями снова воду. Подбросим бутылку вверх.

Увы! Вода при движении бутылки вверх снова не выливается.

   Опыт № 3. Бутылку с отверстиями наполним водой и бросим её под углом к горизонту, в заранее приготовленное ведро (можно вместо бутылки в этом опыте взять наполненный водой теннисный шарик).  Вода снова не хочет выливаться через отверстия. (Во всех опытах бутылка, наполненная водой, не закрывается пробкой.)

Во всех трёх опытах стало отсутствовать давление верхних слоёв воды на нижние. Проверим эти наблюдения на следующем опыте.

    Опыт № 4. К дощечке прикрепим пружину от школьного динамометра, а к ней гирю порядка 300 г. Отметим фломастером насколько растянулась пружина. Снова встанем на стул и с высоты вытянутой вверх руки сбросим дощечку вниз. Предварительно попросим  товарища последить за поведением пружины. А ведёт она себя «странно». Она во время своего падения не растягивается. Значит, грузы не оказывают действия на пружину во время свободного падения.

Ответьте на вопросы к тексту:

  1. Что объединяло все эти опыты?
  2. Почему при свободном падении отсутствовало давление внутри падающей системы?
  3. Как называется состояние свободного падения?
  4. Где встречается состояние невесомости? Имеет ли оно полезное применение?

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *