Вивчення атомної фізики

Напрям розповсюдження космічного проміння можна визначити  за допомогою двох індикаторів, якщо включити їх в електричний ланцюг по так званій схемі збігів.

Для цього збирають установку  по малюнку 26. На стійці демонстраційного штатива закріплюють на різній висоті два лабораторні індикатори так, щоб нитки їх рахункових трубок паралелі. Вихідні кубла індикаторів, призначені для включення телефонів, сполучають послідовно і підключають до вхідних затисків підсилювача низької частоти. До підсилювача підключають ще гучномовець і універсальний напівпровідниковий випрямляч. Затиски випрямляча, з яких знімається регульована постійна напруга, подається

через реостат опором 1,0—1,5 МОм  з вхідними затисками підсилювача, причому затиск, позначений знайомий „-—", сполучають з висновком сітки вхідної лампи, а затиск із знаком „ +" — з висновком катода цієї лампи.

Схему включення індикаторів     (див. мал. 27, б)     викреслюють на класній дошці і пояснюють учням.

Випрямляч включають  в сіть і приступають до демонстрації досвіду. У кожного індикатора включають  на 2—3 з генератор перетворювача струму. В результаті індикатори приходять в дію і починають реєструвати пролітаючі через них космічні частинки. При цьому на вхід підсилювача з кожного індикатора починають поступати позитивні імпульси напруги. Якщо на сітку вхідної лампи напруга зсуву не подана, то всі імпульси проходять через підсилювач і реєструються гучномовцем у вигляді гучних клацань.

Потім плавно збільшують напругу негативного зсуву на вході підсилювача. Вхідна лампа поступово закривається і перестає пропускати імпульси, що приходять. При цьому клацання в гучномовці стихають. Напругу зсуву підбирають трохи менше амплітудного значення напруги імпульсів, що приходять, щоб вони все ж таки прослуховувалися у вигляді тихих клацань. Проте, якщо одна і та ж космічна частинка пройде обидва індикатори, імпульси складаються і реєструються у вигляді одного гучного клацання. При цьому можна зробити висновок, що відповідні космічні промені відповідають напряму, указуваного площиною, що проходить через рахункові трубки обох індикаторів.

Встановлюючи стійку штатива під різними кутами до вертикалі, знаходять досвідченим шляхом таке положення «космічного пеленгатора», при якому гучні клацання на виході підсилювача прослуховуються найбільш часто.

В цьому досвіді як реєструючий прилад може бути застосований шкільний електронний осцилограф. В цьому випадку вихідні кубла індикаторів, призначені для включення телефонів, сполучають паралельно і підключають до осцилографа, як показано на малюнку 27, а.

Генератор розгортки  осцилографа вимикають, а світлу пляму виводять в центр екрану. На екрані спостерігають те вертикальні, то горизонтальні «сплески» світлої плями, залежно від того, який індикатор реєструє космічну частинку. Це говорить про те, що індикатори спрацьовують різночасно. Але на екрані зрідка спостерігаються «сплески» світлої плями по діагоналі, що указує на одночасність спрацьовувань індикаторів. А це, у свою чергу, означає, що індикатори в цих випадках реєструють одну і ту ж космічну частинку.

Паралельне включення  індикаторів до осцилографа (мал. 27. б) можна використовувати також для доказу квантового характеру електромагнітного випромінювання. Для цього достатньо між індикаторами розташувати яке-небудь джерело гамма-випромінювання (радіоактивний препарат, закритий в металеву коробочку завтовшки 1—2 мм для поглинання бета-часток).

Спрацьовування то одного, то іншого індикатора переконливо приводить  до висновку, що гамма-випромінювання при взаємодії з речовиною  проявляє себе як потік частинок (фотонів).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Висновки

Місце атомної та хвилбової фізики в шкільному курсі фізики визначається її роллю в житті сучасного суспільства. Як відомо, XX століття ознаменувалося у фізиці відкриттям нового світу: світу атомів. У результаті експериментального вивчення атомних спектрів було створено квантову механіку, яка завершила теорію атома.

Поряд з цим не буде перебільшенням, якщо ми скажемо, що сучасна  атомна фізика разом з ядерною — основа вчення про будову речовин і полів. Вона з особливою гостротою висуває перед вченими важливі філософські проблеми — проблему перервності й неперервності матерії, дуалізму хвиль і частинок, взаємоперетворюваності частинок, матеріальності простору тощо.

Усе це є свідченням того, що вивчення фізики атома має дуже велике пізнавальне, ідейно-виховне й політехнічне значення. Учні ознайомлюються з глибоким причинним зв'язком між багатьма фізичними явищами та процесами, ознайомлюються з успіхами, які досягла людина в розвитку квантової фізики і техніки, фізики високих енергій. Саме тут учитель має чи не найкращі можливості показати учням велич і всесильність основних положень природи — про матеріальність І єдність світу, різноманітність і невичерпність матерії та форм її руху.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Література

1.  Королев Ф. А. Курс физики. Оптика, строение атома, атомное ядро. М, Физматгиз, 1962.

2.  Зибер В. А. и др. Методика преподавания физики в X класе средней школы. М., - Л., Учпедгиз, 1935.

3.  Галанин Д.Д. и  др. Физический эксперимент в  школе. Т. VI. М., Учпедгиз, 1941.

4.  Орлов П. П.  Самодельная электронная аппаратура и опыт с ней. М., Учпедгиз, 1960.

5.  Корсунский М.  И, Атомное ядро. Изд. 5. М., Гостехиздат, 1956.

6.  Новожилов Ю.В.  Элементарние частицы. М., Физматгиз, 1959.

7.  Соколов И. И.  Методика преподавания физики  в средней школе. Изд.4. М., Учпедгиз, 1959.

8.  Знаменский П.  А. Физика в школе. М., Изд-во АПН РСФР, 1954.