на чем основан метод толстослойных фотоэмульсий

На чем основан метод толстослойных фотоэмульсий

© Куцева Н. В. │ Сайт «Элементарные частицы» разработан в рамках ВКР магистра
по направлению подготовки 44.04.01 «Педагогическое образование» профиля «Физическое образование».
ВГПУ – 2018 г.

Метод толстослойных фотоэмульсий

Для регистрации элементарных частиц наряду со счётчиками и различными камерами применяются толстослойные фотоэмульсии. Этот метод ещё в 1896 году позволил французскому физику А. Беккерелю открыть явление радиоактивности. Затем данный метод был развит советскими физиками Л. В. Мысовским и Г. Б. Ждановым и др.

Фотоэмульсия представляет собой слой желатины с большим количеством диспергированных зерён бромида серебра. Заряженные частицы оказывают на эмульсию такое же действие, как световые кванты. Попадая в слой фотоэмульсии, заряженная частица на своём пути отрывает электроны от отдельных атомов брома. Цепочка таких сенсибилизированных кристалликов образует скрытое изображение. При проявлении фотоэмульсионной пластинки в эти кристаллики бромида серебра восстанавливаются до металлического серебра, образуя видимый след (трек) пролетевшей частицы. Характерный размер его зерна .

П ластинки фотоэмульсий имеют толщину около , что позволяет полностью зарегистрировать лишь треки тех частиц, которые п ролетают только в её плоскости. Поэтому для регистрации и изучения элементарных частиц применяются эмульсионные камеры, в которых облучению подвергаются толстые пачки (весом до нескольких десятков килограммов и толщиной в несколько сотен миллиметров), составленные из отдельных слоев фотоэмульсии (без подложки). После облучения пачка разбирается на слои, каждый из которых проявляется и просматривается под микроскопом. Для того чтобы можно было проследить путь частицы при переходе из одного слоя в другой, перед разборкой пачки на все слои с помощью рентгеновских лучей наносится одинаковая координатная сетка.

Принцип действия фотоэмульсии при регистрации элементарных частиц

По результатам измерения плотности следа (число почерневших зерён на единицу его длины) заряженной частицы, который прямо пропорционален вызванной ею ионизацией, можно оценить её скорость. Кроме того, в результате многочисленных столкновений с атомами эмульсии траектория частицы обнаруживает отклонения, которые помогают оценить также массу и заряд частицы.

Фотографии треков заряженных частиц в эмульсиях
Для просмотра фотографий кликните по их миниатюрным изображениям

Преимущество ф отоэмульсий в том, что время экспозиции может быть сколь угодно большим и можно регистрировать траектории всех частиц, пролетевших сквозь фотопластинку за время наблюдения ; эмульсия не требует процедур, которые приводили бы ее в рабочее состояние; д анный метод дает неисчезающий след частицы, который потом можно тщательно изучать. Всё это позволяет регистрировать редкие явления.

Недостатком метода является длительность и сложность химической обработки фотопластинок и главное — много времени требуется для рассмотрения каждой пластинки в сильном микроскопе.

Источник

Метод толстослойных фотоэмульсий

Метод толстослойных фотоэмульсий — способ регистрации частиц наряду с камерой Вильсона и пузырьковой камерой. Ионизирующее действие быстрых заряженных частиц на эмульсию фотопластинки позволило французскому физику А. А. Беккерелю открыть в 1896 году радиоактивность. Метод фотоэмульсии был развит советскими физиками Л. В. Мысовским и А. П. Ждановым.

Фотоэмульсия содержит большое количество микроскопических кристалликов бромида серебра. Быстрая заряженная частица, проходящая через фотоэмульсию, отрывает электроны от отдельных атомов брома. Цепочка таких кристалликов образует скрытое изображение. При проявлении в этих кристалликах восстанавливается металлическое серебро, и цепочка зерен серебра образует трек частицы. По длине и толщине трека можно оценить энергию и массу частицы.

См. также

Литература

Полезное

Смотреть что такое «Метод толстослойных фотоэмульсий» в других словарях:

Пузырьковая камера — Первые треки, обнаруженные в пузырьковой камере Пузырьковая камера прибор для регистрации следов (или треков) быстрых заряженных ионизирующих частиц, действие которого основано на вскипании перегретой жидкости вдоль траектории частицы.… … Википедия

Камера Вильсона — Фотография треков от ионизирующего излучения в камере Вильсона (короткие: от α частиц, длинные: от β частиц) … Википедия

Мысовский, Лев Владимирович — (18.II.1888 29.VIII.1939) советский физик, доктор физико математических наук. Р. в Саратове. Окончил Петербургский ун т (19,14) и был оставлен при кафедре. С 1918 работал в Государственном рентгеновском ин те, с 1922 зав. физическим отделом… … Большая биографическая энциклопедия

Физика — I. Предмет и структура физики Ф. – наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи и законы её движения. Поэтому понятия Ф. и сё законы лежат в основе всего… … Большая советская энциклопедия

Мысовский, Лев Владимирович — В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Мысовский. Лев Владимирович Мысовский Фотография из БСЭ Дата рождения: 6 (18) февра … Википедия

Источник

Метод толстослойных фотоэмульсий.

Для регистрации частиц наряду с камерами Вильсона и пузырьковыми камерами применяются толстослойные фотоэмульсии. Ионизирующее действие быстрых заряженных частиц на эмульсию фотопластинки позволило французскому физику А. Беккерелю открыть в 1896г. радиоактивность. Метод фотоэмульсии был разработан в 1928г. советскими физиками Л. В. Мысовским, А. П. Ждановым. Фотоэмульсионный (или метод толстослойных эмульсий) является наиболее дешевым методом регистрации ионизирующего излучения. Его сущность заключается в использовании специальных фотоэмульсий нанесенных на фотопластины.

Фотография в фотоэмульсии расщепление ядра углерода при захвате π-мезона.

4. Записать в тетрадь:

1) Изучить подробно материалы урока

1) Фото или сканкопию аудиторной работы отправлять в личные сообщения преподавателю на страницу ВКонтакте: https://vk.com/id403066777

Срок до 05.06.2020

Ваш преподаватель физики Лисица Елена Петровна

Источник

Презентация «Метод толстослойных фотоэмульсий»

Описание презентации по отдельным слайдам:

Метод толстослойных фотоэмульсий Подготовила Сидорова Полина 11 «А»

Метод толстослойных фотоэмульсий — способ регистрации частиц наряду с камерой Вильсона и пузырьковой камерой.

Ионизирующее действие быстрых заряженных частиц на эмульсию фотопластинки позволило французскому физику А. А. Беккерелю открыть в 1896 году радиоактивность. Метод фотоэмульсии был развит советскими физиками Л. В. Мысовским и А. П. Ждановым

Принцип метода толстослойных фотоэмульсий Идея очень проста. Для опытов используют пластину, покрытую толстым слоем фотоэмульсий. Эта фотоэмульсия состоит из кристалликов бромида серебра. Быстрая заряженная частица, проходящая через фотоэмульсию, отрывает электроны от отдельных атомов брома. Цепочка таких кристалликов образует скрытое изображение. При проявлении в этих кристалликах восстанавливается металлическое серебро, и цепочка зерен серебра образует трек частицы. По длине и толщине трека можно оценить энергию и массу частицы.

По длине и толщине трека можно оценить энергию и массу частицы. Из-за большой плотности фотоэмульсии треки получаются очень короткими (порядка 10-3 см для α-частиц, испускаемых радиоактивными элементами), но при фотографировании их можно увеличить. Преимущество фотоэмульсии состоит в том, что время экспозиции может быть сколько угодно большим. Это позволяет регистрировать редкие явления. Важно и то, что благодаря большой тормозящей способности фотоэмульсии увеличивается число наблюдаемых интересных реакций между частицами и ядрами.

Спасибо за внимание!

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс профессиональной переподготовки

Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации

Курс профессиональной переподготовки

Методическая работа в онлайн-образовании

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Номер материала: ДБ-1702026

Международная дистанционная олимпиада Осень 2021

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами

Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно

В Северной Осетии организовали бесплатные онлайн-курсы по подготовке к ЕГЭ

Время чтения: 1 минута

Российский совет олимпиад школьников намерен усилить требования к олимпиадам

Время чтения: 2 минуты

В Пензенской области запустят проект по снижению административной нагрузки на учителей

Время чтения: 1 минута

Минпросвещения будет стремиться к унификации школьных учебников в России

Время чтения: 1 минута

Минпросвещения разрабатывает образовательный минимум для подготовки педагогов

Время чтения: 2 минуты

Рособрнадзор откажется от ОС Windows при проведении ЕГЭ до конца 2024 года

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник

Метод толстослойных фотоэмульсий

Этот метод был разработан в 1928 г. физиками А. П. Ждановым и Л. В. Мысовским. Его сущность заключается в использовании спе­циальных фотоэмульсий для регистрации заряженных частиц. Про­летающая сквозь фотоэмульсию быстрая частица действует на зерна бромистого серебра и образует скрытое изображение. При проявле­нии фотопластинки образуется трек. После исследования трека оце­нивается энергия и масса заряженной частицы.

Преимущество метода: с его помощью получают неисчезающие со временем следы частиц, которые могут быть тщательно изучены.

Сегодня широкое применение нашли полупроводниковые детек­торы, регистрирующие α-, β-, γ-излучения.

5. Биологическое действие излучения.

Излучения радиоактивных веществ оказывают очень сильное воздействие на все живые организмы. Даже срав­нительно слабое излучение, которое при полном поглоще­нии повышает температуру тела лишь на 0,001 °С, нару­шает жизнедеятельность клеток.

Живая клетка — это сложный механизм, не способный продолжать нормальную деятельность даже при малых по­вреждениях отдельных его участков.

Между тем и слабые излучения способны нанести клеткам существенные повре­ждения и вызвать опасные заболевания (лучевая болезнь). При большой интенсивности излучения живые организмы погибают.

Опасность излучений усугубляется тем, что они не вызывают никаких болевых ощущений даже при смер­тельных дозах.

Механизм биологического действия излучения, пора­жающего объекты, еще недостаточно изучен. Но ясно, что оно сводится к ионизации атомов и молекул и это приводит к изменению их химической активности. Наиболее чувстви­тельны к излучениям ядра клеток, особенно клеток, кото­рые быстро делятся.

Влияние радиоактивного излучения:

1) Поэтому в первую очередь излучения поражают костный мозг, из-за чего нарушается процесс об­разования крови.

2) Далее наступает поражение клеток пище­варительного тракта и других органов.

3) Сильное влияние оказывает облучение на наследствен­ность, поражая гены в хромосомах. В большинстве случаев это влияние является неблагоприятным.

Облучение живых организмов может оказывать и опре­деленную пользу. Быстроразмножающиеся клетки в злока­чественных (раковых) опухолях более чувствительны к об­лучению, чем нормальные. На этом основано подавление раковой опухоли -лучами радиоактивных препаратов, ко­торые для этой цели более эффективны, чем рентгеновские лучи.

Доза излучения.

Воздействие излучений на живые орга­низмы характеризуется дозой излучения. Поглощенной до­зой излучения называется отношение поглощенной энер­гии Е ионизирующего излучения к массе т облучаемого вещества:

(13.6)

В СИ поглощенную дозу излучения выражают в грэях (сокращенно: Гр). 1 Гр равен поглощенной дозе излучения, при которой облученному веществу массой 1 кг передает­ся энергия ионизирующего излучения 1 Дж:

Доза излучения 3—10 Гр, полученная за короткое время, смертельна.

Рентген.

Характер воздействия излучения зависит не только от дозы поглощенного излучения, но и от его вида.

Различие биологического воздействия видов излучения характеризу­ется коэффициентом качества k. За единицу принимается коэффициент качества рентгеновского и гамма-излучения.

Самое большое значение коэффициента качества у а-частиц (k = 20), а-лучи являются самыми опасными, так как вызывают самые большие разрушения живых клеток.

Для оценки действия излучения на живые организмы вводится специальная величина — эквивалентная доза по­глощенного излучения. Это произведение дозы поглощен­ного излучения на коэффициент качества:

Единица эквивалентной дозы — зиверт (Зв). 1 Зв — эквивалентная доза, при которой доза поглощенного гам­ма-излучения равна 1 Гр.

Максимальное значение эквивалентной дозы, после ко­торого происходит поражение организма, выражающееся в нарушении деления клетки или образовании новых кле­ток, 0,5 Зв.

Среднее значение эквивалентной дозы поглощенного из­лучения за счет естественного радиационного фона (косми­ческие лучи, радиоактивные изотопы земной коры и т. д.) составляет 2 мЗв в год.

Источник