Методы наблюдения и регистрации элементарных частиц

Ядерная физика – раздел физики, в котором исследуется строение и превращение атомных ядер. Рассмотрим устройства, благодаря которым возникла и начала развиваться физика атомного ядра и элементарных частиц. Это устройства для регистрации и изучения столкновений и взаимных превращений ядер и элементарных частиц. Счётчик Гейгера – прибор для автоматического подсчёта частиц. R катод анод Счётчик состоит из закрытой трубки, по оси которой натянута струна (А), а стенки покрыты тонким проводящим слоем (К). Трубка заполняется аргоном. Между А и К образуется сильное электрическое поле. Частица, попадающая в трубку, пролетая в газе, ионизирует газ, вследствие чего возникает разрядный ток. Т.о., частица вызывает импульс тока, который через усилитель подается на регистрирующее устройство.Счётчик применяется в основном для регистрации электронов и -квантов. Камера Вильсона В камере Вильсона быстрая заряженная частица оставляет след, который можно наблюдать непосредственно или сфотографировать. стекло окошечко, через которое впускаются излучаемые частицы влажная материя поршень Цилиндр со стеклянными боковыми стенками и крышкой, в котором перемещается поршень. Камера заполнена парами воды или спирта. При быстром выдвижении поршня воздух в камере охлаждается и пар становится перенасыщенным. Частицы, пролетая через камеру, ионизируют воздух. На образовавшихся ионах конденсируется перенасыщенный пар. Капельки образуют видимый след пролетевшей частицы – трек.Затем камера возвращается в исходное состояние, и ионы удаляются электрическим полем. Информация, которую дают треки:по длине трека определяют энергию частицы; чем длиннее трек, тем больше ее энергия;по числу капелек на единицу длины трека – ее скорость; чем больше капелек воды образуется на единицу длины трека, тем меньше ее скорость;частицы с большим зарядом оставляют трек большей толщины. Пузырьковая камера - содержит перегретую жидкость (жидкий водород или гелий). При резком уменьшении давления происходит закипание жидкости, пузырьки пара прежде всего возникают в местах, где имеются заряженные частицы.Путь заряженных частиц (трек) обозначается цепочкой пузырьков жидкости, которая и фотографируется. Метод толстослойной фотоэмульсии - частицы, попадая на фотоэмульсию, «выбивают» электроны из атомов бромистого серебра.После проявления те места, где частицами «выбиты» электроны из атомов бромистого серебра, образуют след – траекторию полета частицы. По характеру видимого следа, его толщине, расстоянию между «выбитыми» электронами, можно судить о свойствах пролетавшей частицы – скорости, энергии.