后使活塞迅速向下运动,室内气体由于迅速膨胀,温度降低,酒精蒸气达到过饱和状态。这时如果有射线粒子从室内气体中飞过,使沿途的气体分子电离,过饱和酒精蒸气就会以这些离子为核心凝结成雾滴,这些雾滴沿射线经过的路线排列,于是就显示出了射线的径迹。
强调:在云室看到的只是成串的小液滴,它描述的是射线粒子运动的径迹,而不是射线本身。
课件演示:α、β射线在云室中的径迹,要求学生比较两种径迹的特点,并分析其原因。
学生活动:α粒子的质量比较大,在气体中飞行不易改变方向,并且电离本领大,沿途产生的离子多,所以它在云室中的径迹直而粗。β粒子的质量小,跟气体碰撞时容易改变方向,并且电离本领小,沿途产生的离子少,所以它在云室中的径迹比较细,且常常发生弯曲。γ粒子的电离本领更小,一般看不到它的径迹。
老师补充:
我们根据径迹的长短和粗细,可以知道粒子的性质。把云室放在磁场中,从带电粒子运动轨迹的弯曲方向,可以知道粒子所带电荷的正负;根据径迹的曲率半径的大小,还可以知道粒子的动量的大小。
2、气泡室
教师引导学生阅读课文,学习气泡室的基本原理。
提问:比较气泡室的原理同云室的原理。
学生讨论并回答:
控制气泡室内液体的温度和压强,使室内温度略低于液体的沸点。当气泡室内压强降低时,液体的沸点变低,因此液体过热,在通过室内射线粒子周围就有气泡形成。气泡室在观察比较稀少的碰撞事件时是有很大优点的。液体中原子挤得很紧,可以发生比气体中多得多的核碰撞,而我们将有比用云室好得多的机会来摄取所寻找的事件。
出示挂图:教材中图19.3-3为粒子经过气泡室时的径迹照片,教师可向学生进行简单说明,人们根据照片上记录的情况,可以分析出粒子的带电、动量、能量等情况.