Pyetje.
1. Bazuar në figurën 170, na tregoni për strukturën dhe parimin e funksionimit të një numëruesi Geiger.
Një numërues Geiger përbëhet nga një tub qelqi i mbushur me një gaz të rrallë (argon) dhe i mbyllur në të dy skajet, brenda të cilit ka një cilindër metalik (katodë) dhe një tel të shtrirë brenda cilindrit (anodë). Katoda dhe anoda lidhen përmes një rezistence ndaj një burimi të tensionit të lartë (200-1000 V). Prandaj, një fushë e fortë elektrike lind midis anodës dhe katodës. Kur një grimcë jonizuese futet brenda tubit, formohet një ortek elektron-jon dhe në qark shfaqet një rrymë elektrike, e cila regjistrohet nga një pajisje numërimi.
2. Për të regjistruar çfarë grimcash përdoret një numërues Geiger?
Një numërues Geiger përdoret për të regjistruar elektronet dhe ϒ-kuantet.
3. Bazuar në figurën 171, na tregoni për strukturën dhe parimin e funksionimit të një dhome reje.
Dhoma e reve është një cilindër qelqi i ulët me kapak, pistoni në fund dhe një përzierje e alkoolit dhe ujit të ngopur me avull. Kur pistoni lëviz poshtë, avujt bëhen të mbingopur, d.m.th. të aftë për kondensim të shpejtë. Kur ndonjë grimcë hyn përmes një dritareje të veçantë në dhomë, ato krijojnë jone që bëhen bërthama kondensimi dhe një gjurmë (gjurmë) pikash të kondensuar shfaqet përgjatë trajektores së grimcës, e cila mund të fotografohet. Nëse e vendosni kamerën në një fushë magnetike, trajektoret e grimcave të ngarkuara do të lakohen.
4. Cilat karakteristika të grimcave mund të përcaktohen duke përdorur një dhomë re të vendosur në një fushë magnetike?
Ngarkesa e grimcës gjykohet nga drejtimi i kthesës, dhe madhësia e ngarkesës, masës dhe energjisë së grimcës mund të përcaktohet nga rrezja e lakimit.
5. Cili është avantazhi i një dhome flluskë mbi dhomën e reve? Si ndryshojnë këto pajisje?
Në dhomën e flluskave, në vend të avullit të mbingopur, përdoret lëng i mbinxehur mbi pikën e vlimit, gjë që e bën atë më të shpejtë.
Kthehu përpara
Kujdes! Pamjet paraprake të diapozitivëve janë vetëm për qëllime informative dhe mund të mos përfaqësojnë të gjitha tiparet e prezantimit. Nëse jeni të interesuar për këtë punë, ju lutemi shkarkoni versionin e plotë.
Lloji i mësimit: mësim i mësimit të materialit të ri.
Lloji i mësimit: të kombinuara.
Teknologjia: problematike-dialogjike.
Qëllimi i mësimit: organizojnë veprimtaritë e nxënësve për të studiuar dhe për të konsoliduar fillimisht njohuritë për metodat e regjistrimit të grimcave të ngarkuara.
Pajisjet: kompjuter dhe projektor multimedial, Prezantimi .
Metodat për zbulimin e grimcave të ngarkuara
Sot duket pothuajse e pabesueshme se sa zbulime në fizikën e bërthamës atomike janë bërë duke përdorur burime natyrore të rrezatimit radioaktiv me energji prej vetëm disa MeV dhe pajisje të thjeshta zbulimi. U zbulua bërthama atomike, u morën përmasat e saj, u vu re për herë të parë një reaksion bërthamor, u zbulua fenomeni i radioaktivitetit, u zbulua neutroni dhe protoni, u parashikua ekzistenca e neutrinos etj. Për një kohë të gjatë, detektori kryesor i grimcave ishte një pllakë me një shtresë sulfidi zinku të depozituar mbi të. Grimcat u regjistruan me sy nga ndezjet e dritës që prodhonin në sulfidin e zinkut.
Me kalimin e kohës, konfigurimet eksperimentale u bënë gjithnjë e më komplekse. U zhvillua teknologjia e përshpejtimit dhe zbulimit të grimcave dhe elektronika bërthamore. Përparimet në fizikën bërthamore dhe të grimcave përcaktohen gjithnjë e më shumë nga përparimi në këto fusha. Çmimet Nobel në fizikë shpesh jepen për punë në fushën e teknikave fizike eksperimentale.
Detektorët shërbejnë si për të regjistruar vetë faktin e pranisë së një grimce, ashtu edhe për të përcaktuar energjinë dhe momentin e saj, trajektoren e grimcës dhe karakteristikat e tjera. Për të regjistruar grimcat, shpesh përdoren detektorë që janë maksimalisht të ndjeshëm ndaj zbulimit të një grimce të caktuar dhe nuk e ndiejnë sfondin e madh të krijuar nga grimcat e tjera.
Zakonisht në eksperimentet e fizikës bërthamore dhe të grimcave është e nevojshme të izolohen ngjarjet "e nevojshme" nga një sfond gjigant ngjarjesh "të panevojshme", ndoshta një në një miliard. Për ta bërë këtë, përdoren kombinime të ndryshme të sporteleve dhe metodave të regjistrimit.
Zbulimi i grimcave të ngarkuara bazohet në dukurinë e jonizimit ose ngacmimit të atomeve, që ato shkaktojnë në substancën detektore. Kjo është baza për punën e detektorëve të tillë si dhoma e reve, dhoma e flluskave, dhoma e shkëndijave, emulsionet fotografike, scintilimi i gazit dhe detektorët gjysmëpërçues.
1. Numëruesi Geiger
Një numërues Geiger është, si rregull, një katodë cilindrike, përgjatë boshtit të së cilës shtrihet një tel - anoda. Sistemi është i mbushur me një përzierje gazi. Kur kalon nëpër banak, një grimcë e ngarkuar jonizon gazin. Elektronet që rezultojnë, duke lëvizur drejt elektrodës pozitive - filamentit, duke hyrë në rajonin e një fushe të fortë elektrike, përshpejtohen dhe nga ana tjetër jonizojnë molekulat e gazit, gjë që çon në një shkarkim korona. Amplituda e sinjalit arrin disa volt dhe regjistrohet lehtësisht. Një numërues Geiger regjistron faktin që një grimcë kalon nëpër numërues, por nuk matë energjinë e grimcës.
2. Dhoma e reve
Një dhomë reje është një detektor gjurmësh i grimcave elementare të ngarkuara, në të cilën gjurma (gjurma) e një grimce formohet nga një zinxhir pikash të vogla lëngu përgjatë trajektores së lëvizjes së saj. Shpikur nga Charles Wilson në 1912 (Çmimi Nobel 1927).
Parimi i funksionimit të një dhome reje bazohet në kondensimin e avullit të mbingopur dhe formimin e pikave të dukshme të lëngut në jonet përgjatë gjurmës së një grimce të ngarkuar që fluturon nëpër dhomë. Për të krijuar avull të mbingopur, zgjerimi i shpejtë adiabatik i gazit ndodh duke përdorur një pistoni mekanik. Pas fotografimit të pista, gazi në dhomë ngjeshet përsëri, dhe pikat në jonet avullojnë. Fusha elektrike në dhomë shërben për të "pastruar" dhomën e joneve të formuara gjatë jonizimit të mëparshëm të gazit. Në një dhomë reje, gjurmët e grimcave të ngarkuara bëhen të dukshme për shkak të kondensimit të avullit të mbingopur në jonet e gazit të formuar nga grimca e ngarkuar. Në jonet formohen pika të lëngshme, të cilat rriten në një madhësi të mjaftueshme për vëzhgim (10 -3 -10 -4 cm) dhe fotografim në ndriçim të mirë. Mjeti i punës është më shpesh një përzierje e avullit të ujit dhe alkoolit nën një presion prej 0,1-2 atmosferash (avulli i ujit kondensohet kryesisht në jonet negative, avulli i alkoolit në ato pozitive). Mbingopja arrihet duke ulur me shpejtësi presionin për shkak të zgjerimit të vëllimit të punës. Aftësitë e një dhome reje rriten ndjeshëm kur vendosen në një fushë magnetike. Bazuar në trajektoren e një grimce të ngarkuar të lakuar nga një fushë magnetike, përcaktohet shenja e ngarkesës dhe momentit të saj. Duke përdorur një dhomë reje në vitin 1932, K. Anderson zbuloi një pozitron në rrezet kozmike.
3. Dhoma e flluskave
Dhoma e flluskës– një detektor gjurmësh i grimcave elementare të ngarkuara, në të cilin gjurma (gjurma) e një grimce formohet nga një zinxhir flluskash avulli përgjatë trajektores së lëvizjes së saj. Shpikur nga A. Glaser në 1952 (Çmimi Nobel 1960).
Parimi i funksionimit bazohet në zierjen e lëngut të mbinxehur përgjatë gjurmës së një grimce të ngarkuar. Dhoma e flluskave është një enë e mbushur me një lëng transparent të mbinxehur. Me një ulje të shpejtë të presionit, një zinxhir flluskash avulli formohet përgjatë gjurmës së grimcave jonizuese, të cilat ndriçohen nga një burim i jashtëm dhe fotografohen. Pas fotografimit të gjurmës, presioni në dhomë rritet, flluskat e gazit shemben dhe kamera është përsëri gati për përdorim. Hidrogjeni i lëngshëm përdoret si lëng pune në dhomë, i cili njëkohësisht shërben si një objektiv hidrogjeni për studimin e ndërveprimit të grimcave me protonet.
Dhoma e resë dhe dhoma e flluskës kanë avantazhin e madh që të gjitha grimcat e ngarkuara të prodhuara në secilin reaksion mund të vëzhgohen drejtpërdrejt. Për të përcaktuar llojin e grimcave dhe momentin e saj, dhomat e reve dhe dhomat e flluskave vendosen në një fushë magnetike. Dhoma e flluskave ka një densitet më të lartë të materialit të detektorit në krahasim me një dhomë reje dhe për këtë arsye shtigjet e grimcave të ngarkuara përmbahen plotësisht në vëllimin e detektorit. Deshifrimi i fotografive nga dhomat me flluska paraqet një problem të veçantë, që kërkon shumë punë.
4. Emulsione bërthamore
Në mënyrë të ngjashme, siç ndodh në fotografinë e zakonshme, një grimcë e ngarkuar përgjatë rrugës së saj prish strukturën e rrjetës kristalore të kokrrave të halogjenit të argjendit, duke i bërë ato të afta për zhvillim. Emulsioni bërthamor është një mjet unik për regjistrimin e ngjarjeve të rralla. Pirgjet e emulsioneve bërthamore bëjnë të mundur zbulimin e grimcave me energji shumë të larta. Me ndihmën e tyre, është e mundur të përcaktohen koordinatat e gjurmës së një grimce të ngarkuar me një saktësi prej ~ 1 mikron. Emulsionet bërthamore përdoren gjerësisht për të zbuluar grimcat kozmike në balona dhe anije kozmike.
Emulsionet fotografike si detektorë grimcash janë disi të ngjashme me dhomat e reve dhe dhomat e flluskave. Ato u përdorën për herë të parë nga fizikani anglez S. Powell për të studiuar rrezet kozmike. Emulsioni fotografik është një shtresë xhelatine me kokrra bromidi argjendi të shpërndara në të. Nën ndikimin e dritës, qendrat e imazhit latente formohen në kokrrat e bromurit të argjendit, të cilat kontribuojnë në reduktimin e bromurit të argjendit në argjend metalik kur zhvillohen me një zhvillues fotografik konvencional. Mekanizmi fizik për formimin e këtyre qendrave është formimi i atomeve të argjendit metalik për shkak të efektit fotoelektrik. Jonizimi i prodhuar nga grimcat e ngarkuara jep të njëjtin rezultat: shfaqet një gjurmë kokrrizash të sensibilizuara, të cilat, pas zhvillimit, mund të shihen nën mikroskop.
5. Detektor scintilimi
Një detektor scintilimi përdor vetinë e substancave të caktuara për të ndezur (shkintiluar) kur kalon një grimcë e ngarkuar. Kuantet e dritës të prodhuara në scintilator më pas regjistrohen duke përdorur tuba fotoshumësues.
Instalimet moderne matëse në fizikën e energjisë së lartë janë sisteme komplekse, duke përfshirë dhjetëra mijëra numërues, elektronikë komplekse dhe janë të afta të regjistrojnë njëkohësisht dhjetëra grimca të prodhuara në një përplasje.
Autor: Fomicheva S.E., mësuese e fizikës në MBOU “Shkolla e mesme nr. 27” në qytetin e Kirov Metodat për regjistrimin dhe vëzhgimin e grimcave elementare. Ju lejon të regjistroni deri në 10,000 ose më shumë grimca në sekondë. Regjistron pothuajse çdo elektron (100%) dhe 1 në 100 gama kuantike (1%) Regjistrimi i grimcave të rënda është i vështirë Hans Wilhelm Geiger 1882-1945 Pajisja: 2. Katoda - një shtresë e hollë metalike 3. Anoda - një fije e hollë metalike 1 Tub qelqi, i mbushur me argon 4. Pajisja rregjistruese Për të zbuluar një γ-kuant, muri i brendshëm i tubit është i veshur me një material nga i cili nxjerr elektronet γ. Parimi i funksionimit: Veprimi bazohet në jonizimin e ndikimit. Një grimcë e ngarkuar që fluturon përmes një gazi heq elektronet nga atomet. Shfaqet një ortek elektronesh dhe jonesh. Rryma përmes njehsorit rritet ndjeshëm. Një impuls i tensionit gjenerohet përgjatë rezistencës R, i cili regjistrohet nga një pajisje numërimi. Tensioni midis anodës dhe katodës zvogëlohet ndjeshëm. Shkarkimi ndalon, numëruesi është përsëri gati për funksionim (1912) Projektuar për të vëzhguar dhe marrë informacion rreth grimcave. Ndërsa një grimcë kalon, ajo lë një gjurmë - një gjurmë që mund të vëzhgohet drejtpërdrejt ose të fotografohet. Zbulohen vetëm grimcat e ngarkuara, ato nuk shkaktojnë jonizimin e atomit; Charles Thomson Reese Wilson 1869-1959 Pajisja: 7. Dhoma e mbushur me ujë dhe avull alkooli 1. Burimi i grimcave 2. Xhami kuarci 3. Elektrodat për të krijuar një fushë elektrike 6. Gjurmët 5. Pistoni 4. Ventilatori Parimi i funksionimit: Veprimi bazohet mbi përdorimin e një mjedisi të paqëndrueshëm shtetëror. Avulli në dhomë është afër ngopjes. Kur pistoni ulet, ndodh zgjerimi adiabatik dhe avulli bëhet i mbingopur. Pikat e ujit formojnë gjurmë. Grimca fluturuese jonizon atomet në të cilat kondensohet avulli, i cili është në gjendje të paqëndrueshme. Pistoni ngrihet, pikat avullojnë, fusha elektrike heq jonet dhe dhoma është gati të marrë informacionin e grimcave të radhës: përgjatë gjatësisë së gjurmës - për energjinë e grimcës (sa më shumë L, aq më shumë W ); nga numri i pikave për njësi gjatësi - rreth shpejtësisë (sa më shumë N, aq më shumë v); Për nga trashësia e gjurmës - rreth madhësisë së ngarkesës (sa më shumë d, aq më shumë q) Nga lakimi i gjurmës në një fushë magnetike - në lidhje me raportin e ngarkesës së grimcës me masën e saj (sa më shumë R, sa më shumë m dhe v, aq më shumë q); Në drejtim të përkuljes rreth shenjës së ngarkesës së grimcave. (1952) Projektuar për të vëzhguar dhe marrë informacion rreth grimcave. Gjurmët studiohen, por, ndryshe nga dhoma e reve, ajo lejon studimin e grimcave me energji të larta. Ka një cikël më të shkurtër pune - rreth 0,1 s. Ju lejon të vëzhgoni prishjen e grimcave dhe reagimet që shkakton. Pajisja Donald Arthur Glaser 1926-2013: Ngjashëm me një dhomë reje, por përdoret hidrogjeni ose propani i lëngshëm në vend të avullit. Lëngu është nën presion të lartë në një temperaturë mbi pikën e vlimit. Pistoni ulet, presioni bie dhe lëngu e gjen veten në një gjendje të paqëndrueshme, të mbinxehur. Flluskat e avullit formojnë gjurmë. Një grimcë fluturuese jonizon atomet, të cilat bëhen qendra avullimi. Pistoni ngrihet, avulli kondensohet, fusha elektrike heq jonet dhe dhoma është gati të pranojë grimcën tjetër (1895) Pllaka është e veshur me një emulsion që përmban një numër të madh kristalesh bromidi argjendi. Ndërsa grimca fluturon pranë, ajo heq elektronet nga atomet e bromit dhe një zinxhir kristalesh të tillë formon një imazh latent. Kur zhvillohet, argjendi metalik rikthehet në këto kristale. Një zinxhir kokrrash argjendi formon një udhë. Antoine Henri Becquerel Kjo metodë bën të mundur regjistrimin e fenomeneve të rralla midis grimcave dhe bërthamave. 1. Folje alumini 4. Dinodë 5. Anode 3. Fotokatodë 2. Scintilator Metoda e shintilacionit përfshin numërimin e ndezjeve të vogla të dritës kur grimcat alfa godasin një ekran të veshur me sulfur zinku. Është një kombinim i një scintillator dhe një fotomultipliator. Të gjitha grimcat dhe 100% e kuantave gama janë të regjistruara. Ju lejon të përcaktoni energjinë e grimcave. Është një sistem elektrodash metalike paralele, hapësira ndërmjet të cilave është e mbushur me një gaz inert. Distanca midis pllakave është nga 1 deri në 10 cm. Shkëndijat e shkarkimit janë rreptësisht të lokalizuara. Ato lindin aty ku shfaqen tarifa falas. Dhomat e shkëndijave mund të jenë të madhësisë së disa metrave. Ndërsa grimca fluturon midis pllakave, shpërthen një shkëndijë, duke krijuar një udhë të zjarrtë. Avantazhi është se procesi i regjistrimit është i menaxhueshëm.
Punime të përfunduara
PUNËT E GRUPIT
Shumë ka kaluar tashmë dhe tani jeni i diplomuar, nëse, sigurisht, e shkruani tezën tuaj në kohë. Por jeta është një gjë e tillë që vetëm tani të bëhet e qartë se, pasi të kesh pushuar së qeni student, do të humbasësh të gjitha gëzimet studentore, shumë prej të cilave nuk i ke provuar kurrë, duke shtyrë gjithçka dhe duke e shtyrë për më vonë. Dhe tani, në vend që të kapni hapin, po punoni në tezën tuaj? Ekziston një zgjidhje e shkëlqyer: shkarkoni tezën që ju nevojitet nga faqja jonë e internetit - dhe menjëherë do të keni shumë kohë të lirë!
Tezat janë mbrojtur me sukses në universitetet kryesore të Republikës së Kazakistanit.
Kostoja e punës nga 20,000 tenge
PUNE KURSI
Projekti i kursit është puna e parë praktike serioze. Pikërisht me shkrimin e lëndëve fillon përgatitja për zhvillimin e projekteve të diplomës. Nëse një student mëson të paraqesë saktë përmbajtjen e një teme në një projekt kursi dhe ta formatojë atë me kompetencë, atëherë në të ardhmen ai nuk do të ketë asnjë problem me shkrimin e raporteve, ose hartimin e tezave ose kryerjen e detyrave të tjera praktike. Për të ndihmuar studentët në shkrimin e kësaj lloj pune studentore dhe për të sqaruar pyetjet që lindin gjatë përgatitjes së saj, në fakt, u krijua kjo rubrikë informative.
Kostoja e punës nga 2500 tenge
DISERTATAT E MASTERIT
Aktualisht, në institucionet e arsimit të lartë të Kazakistanit dhe vendeve të CIS, niveli i arsimit të lartë profesional që pason pas diplomës bachelor është shumë i zakonshëm - diplomë master. Në programin master, studentët studiojnë me synimin për të marrë një diplomë master, e cila njihet në shumicën e vendeve të botës më shumë se një diplomë bachelor dhe njihet edhe nga punëdhënësit e huaj. Rezultati i studimeve master është mbrojtja e tezës së masterit.
Ne do t'ju ofrojmë materiale analitike dhe tekstuale të përditësuara, në çmim përfshihen 2 artikuj shkencorë dhe një abstrakt.
Kostoja e punës nga 35,000 tenge
RAPORTET E PRAKTIKËS
Pas përfundimit të çdo lloji të praktikës studentore (arsimore, industriale, para diplomimit), kërkohet një raport. Ky dokument do të jetë konfirmim i punës praktike të studentit dhe bazë për formimin e një vlerësimi për praktikë. Zakonisht, për të hartuar një raport mbi një stazh, duhet të grumbulloni dhe analizoni informacione rreth ndërmarrjes, të merrni parasysh strukturën dhe rutinën e punës së organizatës në të cilën po zhvillohet praktika, të hartoni një plan kalendar dhe të përshkruani praktikat tuaja. aktivitetet.
Ne do t'ju ndihmojmë të shkruani një raport mbi praktikën tuaj, duke marrë parasysh specifikat e aktiviteteve të një ndërmarrje të caktuar.
>> Metodat për vëzhgimin dhe regjistrimin e grimcave elementare
Kapitulli 13. FIZIKA E BËRTHAMËS ATOMIKE
Shprehjet bërthama atomike dhe grimcat elementare tashmë janë përmendur disa herë. Ju e dini që një atom përbëhet nga një bërthamë dhe elektrone. Vetë bërthama atomike përbëhet nga grimca elementare, neutrone dhe protone. Dega e fizikës që studion strukturën dhe transformimin e bërthamave atomike quhet fizika bërthamore. Fillimisht, nuk kishte ndarje midis fizikës bërthamore dhe fizikës së grimcave elementare. Fizikanët hasën në larminë e botës së grimcave elementare kur studionin proceset bërthamore. Ndarja e fizikës së grimcave elementare në një fushë të pavarur studimi ndodhi rreth vitit 1950. Sot, ekzistojnë dy degë të pavarura të fizikës: përmbajtja e njërës prej tyre është studimi i bërthamave atomike dhe përmbajtja e tjetrës është studimi i natyra, vetitë dhe shndërrimet e ndërsjella të grimcave elementare.
§ 97 METODAT E VËZHERIMIT DHE REGJISTRIMIT TË GRIÇIMEVE TË KOSOVËS
Së pari, le të njihemi me pajisjet falë të cilave u ngrit dhe filloi të zhvillohet fizika e bërthamës atomike dhe grimcave elementare. Këto janë pajisje për regjistrimin dhe studimin e përplasjeve dhe transformimeve të ndërsjella të bërthamave dhe grimcave elementare. Janë ata që u japin njerëzve informacionin e nevojshëm për mikrobotën.
Parimi i funksionimit të pajisjeve për regjistrimin e grimcave elementare.Çdo pajisje që zbulon grimcat elementare ose bërthamat atomike që lëvizin është si një armë e mbushur me çekiç të përkulur. Një forcë e vogël kur shtypni këmbëzën e një arme shkakton një efekt që nuk është i krahasueshëm me përpjekjen e shpenzuar - një goditje.
Një pajisje regjistrimi është një sistem makroskopik pak a shumë kompleks që mund të jetë në një gjendje të paqëndrueshme. Me një shqetësim të vogël të shkaktuar nga një grimcë kaluese, fillon procesi i kalimit të sistemit në një gjendje të re, më të qëndrueshme. Ky proces bën të mundur regjistrimin e një grimce. Aktualisht përdoren shumë metoda të ndryshme të zbulimit të grimcave.
Në varësi të qëllimeve të eksperimentit dhe kushteve në të cilat kryhet, përdoren pajisje të caktuara regjistrimi, të cilat ndryshojnë nga njëra-tjetra në karakteristikat e tyre kryesore.
Numëruesi Geiger i shkarkimit të gazit. Numëruesi Geiger është një nga pajisjet më të rëndësishme për numërimin automatik të grimcave.
Banaku (Fig. 13.1) përbëhet nga një tub qelqi i veshur nga brenda me një shtresë metalike (katodë) dhe një fije e hollë metalike që kalon përgjatë boshtit të tubit (anodë). Tubi është i mbushur me gaz, zakonisht argon. Numëruesi funksionon në bazë të jonizimit të ndikimit. Një grimcë e ngarkuar (elektron, grimcë, etj.), duke fluturuar nëpër një gaz, largon elektronet nga atomet dhe krijon jone pozitive dhe elektrone të lira. Fusha elektrike midis anodës dhe katodës (për to aplikohet tension i lartë) i përshpejton elektronet drejt energjive në të cilat fillon jonizimi i ndikimit. Ndodh një ortek jonesh dhe rryma përmes numëruesit rritet ndjeshëm. Në këtë rast, një impuls i tensionit gjenerohet në të gjithë rezistencën e ngarkesës R, e cila futet në pajisjen e regjistrimit.
Në mënyrë që numëruesi të regjistrojë grimcën tjetër që e godet atë, shkarkimi i ortekut duhet të shuhet. Kjo ndodh automatikisht. Meqenëse në momentin që shfaqet pulsi aktual, rënia e tensionit në të gjithë rezistencën e ngarkesës R është e madhe, voltazhi midis anodës dhe katodës zvogëlohet ndjeshëm - aq sa shkarkimi ndalon.
Numëruesi Geiger përdoret kryesisht për regjistrimin e elektroneve dhe kuanteve (fotone me energji të lartë).
Aktualisht, janë krijuar matësa që funksionojnë në të njëjtat parime.
Dhoma Wilson. Numëruesit ju lejojnë vetëm të regjistroni faktin e një grimce që kalon nëpër to dhe të regjistroni disa nga karakteristikat e saj. Në një dhomë reje, e krijuar në vitin 1912, një grimcë e ngarkuar shpejt lë një gjurmë që mund të vëzhgohet drejtpërdrejt ose të fotografohet. Kjo pajisje mund të quhet një dritare në mikrobotën, domethënë, bota e grimcave elementare dhe sistemeve të përbëra prej tyre.
Parimi i funksionimit të një dhome reje bazohet në kondensimin e avullit të mbingopur në jonet për të formuar pika uji. Këto jone krijohen përgjatë trajektores së saj nga një grimcë e ngarkuar në lëvizje.
Një dhomë reje është një enë e mbyllur hermetikisht e mbushur me ujë ose avull alkooli afër ngopjes (Fig. 13.2). Kur pistoni ulet ndjeshëm, i shkaktuar nga një ulje e presionit nën të, avulli në dhomë zgjerohet në mënyrë adiabatike. Si rezultat, ndodh ftohja dhe avulli bëhet i mbingopur. Kjo është një gjendje e paqëndrueshme e avullit: kondensohet lehtësisht nëse shfaqen qendrat e kondensimit në enë. qendrat
kondensimi shndërrohet në jone, të cilët formohen në hapësirën e punës të dhomës nga një grimcë fluturuese. Nëse një grimcë hyn në dhomë menjëherë pasi avulli zgjerohet, atëherë pikat e ujit shfaqen në rrugën e saj. Këto pika formojnë një gjurmë të dukshme të grimcave fluturuese - një gjurmë (Fig. 13.3). Dhoma pastaj kthehet në gjendjen e saj origjinale dhe jonet hiqen nga një fushë elektrike. Në varësi të madhësisë së kamerës, koha për të rivendosur modalitetin e funksionimit varion nga disa sekonda në dhjetëra minuta.
Informacioni që ofrojnë gjurmët në një dhomë cloud është shumë më i pasur se sa mund të japin numëruesit. Nga gjatësia e gjurmës, mund të përcaktoni energjinë e grimcave, dhe nga numri i pikave për njësi të gjatësisë së gjurmës, shpejtësinë e saj. Sa më e gjatë të jetë gjurmët e grimcave, aq më e madhe është energjia e saj. Dhe sa më shumë pika uji të formohen për njësi të gjatësisë së pistës, aq më e ulët është shpejtësia e saj. Grimcat me ngarkesë më të lartë lënë një gjurmë më të trashë.
Fizikanët sovjetikë P. L. Kapitsa dhe D. V. Skobeltsyn propozuan vendosjen e një dhome reje në një fushë magnetike uniforme.
Një fushë magnetike vepron në një grimcë të ngarkuar në lëvizje me një forcë të caktuar (forca Lorentz). Kjo forcë përkul trajektoren e grimcës pa ndryshuar modulin e shpejtësisë së saj. Sa më e madhe ngarkesa e grimcës dhe sa më e vogël masa e saj, aq më e madhe është lakimi i gjurmës. Nga lakimi i gjurmës, mund të përcaktohet raporti i ngarkesës së grimcave me masën e saj. Nëse njëra nga këto sasi dihet, atëherë tjetra mund të llogaritet. Për shembull, nga ngarkesa e një grimce dhe lakimi i gjurmës së saj, mund të gjendet masa e grimcës.
Dhoma e flluskave. Në vitin 1952, shkencëtari amerikan D. Glaser propozoi përdorimin e lëngut të mbinxehur për të zbuluar gjurmët e grimcave. Në një lëng të tillë, flluska avulli shfaqen në jonet (qendrat e avullimit) të formuara gjatë lëvizjes së një grimce të ngarkuar shpejt, duke dhënë një gjurmë të dukshme. Dhomat e këtij lloji quheshin dhoma me flluska.
Në gjendjen fillestare, lëngu në dhomë është nën presion të lartë, gjë që e pengon atë të vlojë, pavarësisht se temperatura e lëngut është pak më e lartë se pika e vlimit në presionin atmosferik. Me një rënie të mprehtë të presionit, lëngu mbinxehet dhe për një kohë të shkurtër do të jetë në një gjendje të paqëndrueshme. Grimcat e ngarkuara që fluturojnë në këtë kohë të caktuar shkaktojnë shfaqjen e gjurmëve të përbëra nga flluska avulli (Fig. 1.4.4). Dhe lëngjet e përdorura janë kryesisht hidrogjeni i lëngshëm dhe propani. Cikli i funksionimit të dhomës së flluskës është i shkurtër - rreth 0,1 s.
Avantazhi i dhomës së flluskave ndaj dhomës Wilson është për shkak të densitetit më të lartë të substancës punuese. Si rezultat, shtigjet e grimcave rezultojnë të jenë mjaft të shkurtra, dhe grimcat e energjive madje të larta ngecin në dhomë. Kjo lejon që dikush të vëzhgojë një sërë transformimesh të njëpasnjëshme të një grimce dhe reagimet që ajo shkakton.
Dhoma e reve dhe gjurmët e dhomës së flluskave janë një nga burimet kryesore të informacionit në lidhje me sjelljen dhe vetitë e grimcave.
Vëzhgimi i gjurmëve të grimcave elementare krijon një përshtypje të fortë dhe krijon një ndjenjë kontakti të drejtpërdrejtë me mikrokozmosin.
Metoda e fotoemulsioneve me shtresë të trashë. Për të zbuluar grimcat, së bashku me dhomat e reve dhe dhomat e flluskave, përdoren emulsione fotografike me shtresa të trasha. Efekti jonizues i grimcave të ngarkuara shpejt në emulsionin e një pllake fotografike i lejoi fizikantit francez A. Becquerel të zbulonte radioaktivitetin në 1896. Metoda e fotoemulsionit u zhvillua nga fizikanët sovjetikë L. V. Mysovsky, G. B. Zhdanov dhe të tjerë.
Emulsioni fotografik përmban një numër të madh kristalesh mikroskopike të bromit argjendi. Një grimcë e ngarkuar shpejt, duke depërtuar në kristal, heq elektronet nga atomet individuale të bromit. Një zinxhir kristalesh të tillë formon një imazh latente. Kur zhvillohet, argjendi metalik rivendoset në këto kristale dhe një zinxhir kokrrizash argjendi formon një gjurmë grimcash (Fig. 13.5). Gjatësia dhe trashësia e gjurmës mund të përdoren për të vlerësuar energjinë dhe masën e grimcave.
Për shkak të densitetit të lartë të emulsionit fotografik, gjurmët janë shumë të shkurtra (rreth 10 -3 cm për grimcat e emetuara nga elementët radioaktivë), por kur fotografohen ato mund të zmadhohen.
Avantazhi i emulsioneve fotografike është se koha e ekspozimit mund të jetë aq e gjatë sa dëshironi. Kjo mundëson regjistrimin e ngjarjeve të rralla. Është gjithashtu e rëndësishme që për shkak të fuqisë së lartë ndaluese të fotoemulsioneve, numri i reaksioneve interesante të vëzhguara midis grimcave dhe bërthamave të rritet.
Nuk kemi folur për të gjitha pajisjet që regjistrojnë grimcat elementare. Instrumentet moderne për zbulimin e grimcave të rralla dhe jetëshkurtër janë shumë të sofistikuara. Qindra njerëz marrin pjesë në krijimin e tyre.
1. A është e mundur të regjistrohen grimcat e pakarikuara duke përdorur një dhomë reje?
2. Çfarë avantazhesh ka një dhomë flluskë mbi një dhomë Wilson!
