Задание №19 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Будут ли, и если будут, то в каком направлении, отклоняться альфа-лучи, если их пропустить вместо катодных лучей между пластинами (см. рисунок 2)? Ответ поясните.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение.
Для решения данной задачи необходимо проанализировать природу излучений и их взаимодействие с электрическим полем.
1. Природа лучей: Катодные лучи представляют собой поток электронов, которые имеют отрицательный электрический заряд. Альфа-лучи (α-частицы) — это поток ядер атомов гелия, которые имеют положительный электрический заряд.
2. Действие электрического поля: Между двумя заряженными пластинами (конденсатором) создаётся однородное электрическое поле. На любую заряженную частицу, попадающую в это поле, действует электрическая сила , где — заряд частицы, а — напряжённость электрического поля.
3. Направление отклонения: Направление силы зависит от знака заряда частицы. Отрицательно заряженные частицы (электроны в катодных лучах) отклоняются к положительно заряженной пластине. Положительно заряженные частицы (α-частицы) будут отклоняться в противоположную сторону — к отрицательно заряженной пластине.
4. Сравнение: Поскольку альфа-частицы обладают массой, значительно превышающей массу электронов (примерно в 7300 раз), их отклонение при прочих равных условиях будет менее выраженным, чем у катодных лучей, однако сам факт и направление отклонения определяются именно знаком заряда.
Таким образом, альфа-лучи будут отклоняться в сторону, противоположную отклонению катодных лучей, то есть к отрицательной пластине.
Ответ: Альфа-лучи будут отклоняться к отрицательно заряженной пластине, так как они состоят из положительно заряженных частиц.
Источник: ФИПИ