چه روش های ثبت ذرات را می شناسید؟ روشهای مشاهده و ثبت ذرات باردار ابتدا بیایید یک بررسی پیشانی انجام دهیم

M.G. تروشکینا، معلم کلاس های ابتدایی MBOU "مدرسه شماره 39 "مرکز آموزش فیزیک و ریاضی"

سازماندهی کار استودیو تئاتر "وسنوشکی" به عنوان بخشی از فعالیت های فوق برنامه در مدرسه ابتدایی

"ما باید به شدت از شور و شوق جوان، اشتیاق شدید برای آنچه که دوست داریم، حمایت کنیم، توسعه دهیم و به درستی استفاده کنیم."

ک.س. استانیسلاوسکی

روشن مرحله مدرنجامعه در حال توسعه پویا، بیش از پیش به اهداف و مقاصد توجه می شود آموزش مدرسه. اگر قبلاً هدف اصلی آموزش، رشد همه جانبه و هماهنگ فرد بود، اکنون با نیاز به آموزش فعال و فعال تکمیل شده است. شخصیت خلاق.

جامعه مدرنابتکار مورد نیاز است افراد خلاق، قادر به یافتن راه ها و راه حل های جدید برای مشکلات اجتماعی-اقتصادی و فرهنگی مدرن است. بنابراین، مشکل توسعه خصوصیات اخلاقی و خلاقانه یک فرد در حال حاضر به ویژه اهمیت می یابد.

از طریق ابزار فعالیت نمایشی، خلاقیت خلاق و اجتماعی رشد و شکل می گیرد. شخصیت فعال دانش آموزان مقطع راهنماییقادر به درک ارزشهای جهانی انسانی، حفظ و قدردانی از دستاوردهای فرهنگ و هنر ملی.

فعالیت‌های تئاتری باید دقیقاً در مدرسه ابتدایی معرفی شوند، زیرا کودکان فرصت‌های بالقوه زیادی برای توسعه خود دارند خلاقیت. دلایل این امر عبارتند از:

1. سن.

2-مشخصی وجود دارد تجربه زندگی.

3. سطح معینی از دانش و مهارت.

4-توانایی تحلیل ذهنی

5. ساخت توسعه خلاق.

یکی از مشکلات فعلیآموزش و روانشناسی رشد توانایی های هنری و خلاق کودک است. خلاقیت هنری- این درمان موثرآموزش و پرورش و رشد شخصیت خلاق. تئاتر می‌تواند مردم را با ارزش‌های معنوی جهانی آشنا کند، به کشف و درک توانایی‌ها کمک می‌کند. خلاقیت.

یکی از فعالیت های فوق برنامه ای که در برنامه کلاسی من گنجانده شده است، ایجاد استودیوی تئاتر Freckles است.

هدفچنین فعالیتی شکل گیری شخصیت خلاق فردی یک دانش آموز خردسال است.

برای رسیدن به این هدف باید موارد زیر را حل کرد وظایف:

ایجاد یک فضای عاطفی مطلوب، آزمایش قدرت خلاقیت، غلبه بر کمرویی و ترس از سخنرانی در مقابل حضار.

شکل گیری مهارت ها و عادات فرهنگ رفتاری در صحنه.

توسعه علاقه به تئاتر به عنوان یک ژانر هنری.

توسعه علاقه به هنرهای نمایشی، توجه دیداری و شنیداری، حافظه، تخیل و تدبیر، حس ریتم، تفکر، دیکشنری و غیره.

پرورش حسن نیت و پاسخگویی در روابط با همسالان، توانایی ایجاد خلاقیت جمعی، نگرش مسئولانه نسبت به نتایج کار و کار خلاقانهتیم

فعالیت‌های نمایشی دانش‌آموزان در دوره ابتدایی باید با هدف تربیت و پرورش شخصیتی فهمیده، هوشمند، همه‌جانبه، جذاب با ذوق هنری و نظر خودشان باشد.

انواع اصلی فعالیت هایی که من هنگام کار با دانش آموزان دبستانی در استودیو تئاتر استفاده می کنم را می توان در نمودار زیر ارائه داد:

شکل 1. انواع فعالیت های تئاتر در مقطع ابتدایی

مینیاتور تئاترگروهی از هنرمندان است که نمایش‌های کوچک و نمایش‌های نمایشی در ژانرهای مختلف را که به صورت مینیاتور بیان شده‌اند را برای کارنامه تئاتر انتخاب می‌کنند. ما از مینیاتورهای آماده و ترکیبات خودمان استفاده می کنیم.

بازی تئاتررفتار بازی، توانایی خلاق بودن در هر کاری را توسعه می دهد، از طریق بازی یاد می گیرند که با همسالان و بزرگسالان در مورد پیشنهادی ارتباط برقرار کنند. موقعیت های زندگی.

همه بازی ها را می توان به دو نوع تقسیم کرد: بازی های آموزشی عمومی و بازی های تئاتری خاص.

بازی های آموزشی عمومیبه کودک کمک کنید تا با آن سازگار شود تیم مدرسه، و به شما کمک می کند در مقطع ابتدایی موفق شوید. همه کودکان به گروه های کوچک - تماشاگران و بازیگران (4 نفر) تقسیم می شوند. دانش آموزان درباره رویدادها بحث می کنند و نظرات خود را از مواضع مختلف بیان می کنند.

بازی های ویژه تئاترهنگام کار بر روی طرح ها و اجراها ضروری است. آنها تخیل و تخیل لازم برای بازی روی صحنه را توسعه می دهند، جایی که همه چیز تخیلی است. تحول در موقعیت های پیشنهادی را ترویج می کند. بازی‌های تئاتری ویژه کودکان را با داستان‌های پریان آشنا از دوران کودکی آشنا می‌کند. به عنوان مثال، "شلغم"، "سه خوک کوچک" و دیگران.

ریتموپلاستی- اینها بازی ها و تمرینات پیچیده ریتمیک، موزیکال، پلاستیکی هستند که باعث ایجاد هماهنگی بدن با دنیای خارج، حرکات آزاد و رسا بدن می شوند. رشد کودک از حرکات و احساسات به کلمات می رسد. بیان احساسات و عواطف برای کودکان از طریق انعطاف پذیری بدنشان آسان تر است. تصاویر پلاستیکی جالبی تحت تاثیر موسیقی خلق می شوند. آثار موسیقی با حالات مختلف تخیل کودک را توسعه می دهد و به استفاده خلاقانه از بیان پلاستیک کمک می کند.

در طول کلاس ها تمرینات ویژه ای را در تنش متناوب و آرامش گروه های مختلف عضلانی انجام می دهم. تنها پس از دستیابی به نتایج خاصی در این جهت می توانیم به سمت ایجاد تصاویر پلاستیکی برویم. تمرینات و بازی های ریتموپلاستیک، اول از همه، انعطاف پذیری و توانایی کنترل بدن را ایجاد می کند و بر احساسات کودک تأثیر می گذارد.

فرهنگ و فن بیانشامل بازی ها و تمرین هایی برای توسعه تنفس و آزادی دستگاه گفتار، توانایی تسلط بر بیان صحیح، دیکشنری واضح، لحن متنوع، منطق گفتار و ارتوپی است. این بخش شامل انواع بازی های کلمه ای، طنز است معماهای کلمه, زبان پیچان , تمرین صداهای مختلف.

تمام تمرینات را می توان به 3 نوع تقسیم کرد:

تمرینات تنفسی و مفصلی.

تمرینات دیکشنری و لحنی.

بازی های خلاقانه با کلمات

مبانی فرهنگ نمایشی- تسلط دانش آموزان مدرسه بر دانش و مفاهیم پایه، اصطلاحات هنر تئاتر. موضوعات موجود در این بخش:

ویژگی های هنر تئاتر

انواع هنر نمایشی.

تولد اجرا.

تئاتر از نگاه بازیگر و تماشاگر.

فرهنگ رفتار تماشاگر

روی نمایشنامه کار کنیدشامل مراحل زیر است:

انتخاب و بحث در مورد یک بازی با کودکان.

تقسیم نمایشنامه به قسمت ها و بازگویی خلاقانه آنها برای کودکان.

کار روی اپیزودهای فردی

ایجاد یک ارائه برای این اجرا.

جستجوی موسیقی و تصاویر برای اپیزودهای فردی، اجرای رقص. ایجاد طرح هایی از مناظر و لباس همراه با کودکان و والدین.

کار با متن نمایشنامه و تک قسمت ها. شفاف سازی عملکرد شخصیت های فردی.

روی بیان بیان و صحت رفتار شخصیت ها روی صحنه کار کنید.

تمرین اپیزودهای فردی در ترکیبات مختلفبا جزئیات مناظر و وسایل، همراه با موسیقی.

تمرین کل نمایش به طور کامل در لباس. شفاف سازی چارچوب زمانی اجرا. انتصاب مسئولین تغییر مناظر و وسایل.

اولین اجرا.

تکرار نمایشنامه.

تهیه گزارش تصویری.

همچنین در تهیه یک اجرا استفاده شایسته از پشتیبانی مادی و فنی بسیار مهم است، یعنی:

سخت افزار کامپیوتر (لپ تاپ، پروژکتور، سیستم استریو و غیره)؛

لباس، مناظر؛

آرایش صحنه.

نتایج مورد انتظار کار استودیو تئاتر "وسنوشکی"

در نتیجه کار کودکان در ایجاد نمایش و مشارکت آنها در تولید، هدف اصلی حاصل می شود: شناسایی و شکل گیری شخصیت خلاق فردی هر دانش آموز.

برای سال تحصیلیهر کودک خود را به عنوان یک بازیگر روی صحنه امتحان کرد، که به او اجازه داد به تئاتر و هنرهای نمایشی به عنوان یک ژانر چند بعدی علاقه پیدا کند. در کلاس، فضای مطلوب و دوستانه ای بین کودکان برای ارتباط و خودآگاهی وجود دارد. مشارکت کودکان در خلاقیت جمعی به آنها این امکان را می دهد که نه تنها مسئولیت کار خود را القا کنند، بلکه به خلاقیت دیگران نیز احترام بگذارند.

تا پایان سال تحصیلی دانش آموزان این مفهوم را دارند:

درباره تئاتر و انواع آن.

درباره ابزار فنی ابتدایی صحنه.

درباره طراحی صحنه

درباره هنجارهای رفتاری روی صحنه و سالن.

می تواند:

نگرش خود را نسبت به پدیده های زندگی و روی صحنه بیان کنید.

تصویری فکر کنید

تمرکز کنید.

خود را در فضای صحنه احساس کنید.

مهارت های زیر را کسب کنید:

ارتباط با یک شریک.

مهارت های ابتدایی بازیگری

درک تصویری از دنیای اطراف.

پاسخ کافی و تخیلی به محرک های بیرونی.

خلاقیت جمعی

بچه های کلاس من مشتاقانه در رویدادهای مدرسه و شهر شرکت می کنند، اجراها و تعطیلات موضوعی را آماده می کنند: "جشنواره پاییز"، " افسانه سال نو"، "روز اعمال نیک"، "بازدید از یک افسانه"، "تعطیلات برای کلاس اولی های آینده" و غیره.

گزارش تصویری

طراحان گرافیک ما

هنگام شروع کار، هنرمندان ما با فیلمنامه آشنا می شوند، تصاویر را انتخاب می کنند و محدوده دکوراسیون را تعیین می کنند.

استودیوی ما گریم تئاتر کودک را خریداری کرد. بچه ها یاد می گیرند که تصاویر نمایشی خلق کنند.

نشان استودیو تئاتر "وسنوشکی"

بازیگران استودیو تئاتر "وسنوشکی"

بچه ها لباس های صحنه و گریم خودشان را می سازند و می سازند. آنها همیشه رنگ های روشن را انتخاب می کنند که از تعادل روانی و لذت زندگی آنها صحبت می کند.

اجرای موسیقی "Teremok" به عنوان بخشی از یک رویداد شهری

"روز اعمال نیک"

دوستی پیروز می شود!

نقش ها اجرا شد...

میهمانان ما که بچه های معلول بودند با علاقه زیاد این اجرا را تماشا کردند.

آهنگی در مورد دوستی تشویق اصلی ترین پاداش بازیگران است

بچه های کلاس من از کلاس اول در استودیوی تئاتر وسنوشکا درس می خواندند. به مدت چهار سال، برنامه ای از فعالیت های فوق برنامه با هدف رشد شخصیت خلاق اجرا شده است. بچه ها نمی ترسند سخنرانی عمومی، با بینندگان خود با احترام فراوان رفتار کنند. اکثر کودکان بر کمرویی و عدم اعتماد به نفس خود غلبه کردند که تأثیر مثبتی بر آن داشت فرآیند آموزشی. با به خاطر سپردن متون نمایشنامه، ترانه و مونولوگ، حافظه کودکان رشد می کند. این به شما کمک می کند تا در هنگام رفتن به کلاس پنجم سریعتر سازگار شوید. تا پایان سال چهارم تحصیل در استودیوی تئاتر Vesnushki، بچه ها به طور مستقل نقش های نمایش را بین خود توزیع می کنند. آنها در طول تمرین، کار هر بازیگر را تجزیه و تحلیل می کنند، توصیه هایی می کنند و به آنها کمک می کنند تا به شخصیت شخصیت عادت کنند. به نظر من این حوزه از فعالیت های فوق برنامه در مقطع ابتدایی ضروری است.

فهرست منابع استفاده شده

Belinskaya E.V. آموزش های شگفت انگیز برای پیش دبستانی ها و دبستانی ها. – سن پترزبورگ: رچ، 2006.

Buyalsky B.A. هنر خواندن بیانی. م.: آموزش و پرورش، 1986.

Gippius S.V. ژیمناستیک احساسات. - M. 1967.

گریگوریف D.V. استپانوف P.V. فعالیت های فوق برنامهدانش آموزان - M. 2010

گورکوف A.N. تئاتر مدرسه. - فینیکس، 2005.

Zaporozhets T.I. منطق گفتار صحنه ای. - M. 1974.

کازانسکی O.A. با خودتان بازی کنید. - M. 1995.

کاریشنف-لوبوتسکی M.A. اجرای تئاتر برای کودکان سن مدرسه. - M.: Humanit.ed. مرکز VLADOS، 2005.

Makarova L.P. جشن های تئاتر برای کودکان. - ورونژ.

چوریلووا E.G. روش شناسی و سازماندهی فعالیت های نمایشی: برنامه و رپرتوار. - م.: انسانیت. ویرایش مرکز VLADOS، 2004.

ذرات بنیادی را می توان به لطف ردپایی که هنگام عبور از ماده از خود به جا می گذارند مشاهده کرد. ماهیت ردپاها به ما اجازه می دهد تا علامت بار ذره، انرژی، تکانه و غیره آن را قضاوت کنیم. ذرات باردار باعث یونیزه شدن مولکول ها در طول مسیر خود می شوند. ذرات خنثی ردی از خود به جا نمی گذارند، اما می توانند خود را در لحظه فروپاشی به ذرات باردار یا در لحظه برخورد با هر هسته ای نشان دهند. بنابراین، ذرات خنثی نیز با یونیزاسیون ناشی از ذرات باردار که تولید می کنند، شناسایی می شوند.

ابزارهای مورد استفاده برای ثبت ذرات یونیزان به دو گروه تقسیم می شوند. گروه اول شامل دستگاه هایی است که عبور یک ذره را ثبت می کند و به شخص اجازه می دهد انرژی آن را قضاوت کند. گروه دوم شامل دستگاه‌های ردیابی است، یعنی دستگاه‌هایی که به فرد اجازه می‌دهند ردپایی از ذرات موجود در ماده را مشاهده کنند.

دستگاه های ضبط

دستگاه های ضبط شامل اتاقک های یونیزاسیونو متر تخلیه گاز. گسترده است چرنکوف می خوانو شمارنده های سوسوزن.

یک ذره باردار که از یک ماده عبور می کند نه تنها باعث یونیزاسیون، بلکه تحریک اتم ها نیز می شود. اتم ها با بازگشت به حالت عادی خود ساطع می کنند نور مرئی. موادی که در آنها ذرات باردار فلاش قابل توجهی از نور (سوزن) را تحریک می کنند، فسفر نامیده می شوند. فسفر می تواند آلی یا معدنی باشد.

شمارنده سوسوزن از فسفر تشکیل شده است که نور از طریق یک راهنمای نور مخصوص به یک لوله فتومولتیپلایر تامین می شود. پالس های به دست آمده در خروجی فتو ضربی شمارش می شوند. دامنه پالس ها (که متناسب با شدت چشمک زدن نور است) نیز تعیین می شود که اطلاعات اضافیدر مورد ذرات ثبت شده

شمارنده ها اغلب در گروه ها ترکیب می شوند و روشن می شوند تا فقط رویدادهایی که به طور همزمان توسط چندین دستگاه یا فقط توسط یکی از آنها ضبط شده اند، ثبت شوند. در مورد اول، آنها می گویند که شمارنده ها بر اساس یک طرح تصادفی روشن می شوند، در مورد دوم - طبق یک طرح ضد تصادفی.

دستگاه های ردیابی

ابزارهای ردیابی شامل محفظه های ابری، محفظه های حباب دار، محفظه های جرقه و محفظه های امولسیونی هستند.

اتاق ویلسون این نام دستگاهی است که توسط فیزیکدان انگلیسی چارلز ویلسون در سال 1912 ساخته شد. مسیری از یون ها که توسط یک ذره باردار در حال پرواز گذاشته شده است در یک محفظه ابر قابل مشاهده است، زیرا بخار فوق اشباع یک مایع روی یون ها متراکم می شود. دستگاه به طور مداوم کار نمی کند، بلکه به صورت چرخه ای کار می کند. نسبتا کوتاه زمان حساسیت دوربین با یک زمان مرده (100-1000 برابر بیشتر) متناوب می شود، که در طی آن دوربین برای چرخه عملکرد بعدی آماده می شود. فوق اشباع به دلیل خنک شدن ناگهانی ناشی از انبساط شدید (آدیاباتیک) مخلوط کاری متشکل از گاز غیر قابل تراکم (هلیوم، نیتروژن، آرگون) و بخار آب حاصل می شود. اتیل الکلو غیره در همان لحظه، عکاسی استریوسکوپی (یعنی از چندین نقطه) از حجم کار دوربین گرفته می شود. عکس‌های استریو به شما امکان می‌دهند تصویر فضایی یک پدیده ضبط شده را بازسازی کنید. از آنجایی که نسبت زمان حساسیت به زمان مرده بسیار کم است، گاهی لازم است قبل از ثبت هر رویدادی با احتمال کم، ده ها هزار عکس بگیرید. برای افزایش احتمال مشاهده رویدادهای نادر، از اتاقک های ابری کنترل شده استفاده می شود که در آن عملکرد مکانیسم انبساط توسط شمارنده های ذرات موجود در یک مدار الکترونیکی کنترل می شود که رویداد مورد نظر را جدا می کند.

اتاق حباب. در محفظه حباب که توسط D. A. Glezer در سال 1952 اختراع شد، بخارات فوق اشباع با یک مایع فوق گرم شفاف (یعنی مایعی که تحت فشار خارجی کمتر از فشار بخارات اشباع شده است) جایگزین می شود. یک ذره یونیزه کننده که از طریق محفظه پرواز می کند باعث جوش شدید مایع می شود که در نتیجه رد ذره با زنجیره ای از حباب های بخار نشان داده می شود - یک مسیر تشکیل می شود. اتاق حباب مانند اتاق ویلسون به صورت چرخه ای عمل می کند. محفظه با کاهش شدید (تسکین) فشار شروع می شود، در نتیجه سیال کار به حالت گرمای بیش از حد پایدار تبدیل می شود. هیدروژن مایع به عنوان یک سیال کار استفاده می شود، که به طور همزمان به عنوان هدف برای ذرات در حال پرواز از طریق آن عمل می کند (در این مورد، دمای پایین مورد نیاز است).

اتاق های جرقه. در سال 1957، Cranschau و de Beer دستگاهی برای ثبت مسیر ذرات باردار طراحی کردند که به آن اتاق جرقه می گویند. این دستگاه شامل سیستمی از الکترودهای مسطح موازی با یکدیگر است که به شکل قاب هایی با فویل فلزی کشیده شده روی آنها یا به شکل صفحات فلزی ساخته شده است. الکترودها از طریق یکی به هم متصل می شوند. یک گروه از الکترودها به زمین متصل می شوند و گروه دیگر به صورت دوره ای با یک کوتاه مدت (به مدت 10-7 ثانیه) عرضه می شوند. ) پالس ولتاژ بالا (10--15 کیلو ولت). اگر در لحظه اعمال پالس، یک ذره یونیزه کننده از داخل محفظه عبور کند، مسیر آن با زنجیره ای از جرقه ها که بین الکترودها می پرند مشخص می شود. دستگاه با کمک شمارنده های اضافی روشن شده طبق طرح تصادفی به طور خودکار شروع به کار می کند که عبور ذرات مورد مطالعه را از حجم کار محفظه ضبط می کند. در محفظه های پر از گازهای بی اثر، فاصله بین الکترودها می تواند به چندین سانتی متر برسد. اگر جهت پرواز ذره زاویه ای با حالت عادی نسبت به الکترودها ایجاد کند که از 40 درجه تجاوز نکند، تخلیه در چنین محفظه هایی در جهت مسیر ذرات ایجاد می شود.

روش فوتومولسیون فیزیکدانان شوروی L.V. Mysovsky و A.P. Zhdanov اولین کسانی بودند که برای ثبت نام استفاده کردند ذرات بنیادیصفحات عکاسی یک ذره باردار که از یک امولسیون عکاسی عبور می کند، همان اثر فوتون ها را ایجاد می کند. بنابراین، پس از توسعه صفحه در امولسیون، یک رد (رد) قابل مشاهده از ذره در حال پرواز تشکیل می شود. نقطه ضعف روش صفحه عکاسی ضخامت اندک لایه امولسیونی بود که در نتیجه آن فقط ردپایی از ذرات که به موازات صفحه لایه پرواز می کردند به دست آمد. در محفظه های امولسیونی، بسته های ضخیم (با وزن تا چند ده کیلوگرم)، که از لایه های جداگانه امولسیون عکاسی (بدون بستر) تشکیل شده اند، در معرض تابش قرار می گیرند. پس از تابش، بسته به لایه‌هایی جدا می‌شود که هر یک از آنها توسعه یافته و زیر میکروسکوپ مشاهده می‌شود. برای اینکه بتوان مسیر یک ذره را هنگام عبور از یک لایه به لایه دیگر ردیابی کرد، قبل از جداسازی بسته، شبکه مختصات یکسانی با استفاده از اشعه ایکس برای همه لایه ها اعمال می شود.

پیشخوان شامل یک لوله شیشه ای است که در داخل با یک لایه فلزی (کاتد) پوشانده شده است و یک نخ فلزی نازک در امتداد محور لوله (آند) قرار دارد. لوله با گاز، معمولاً آرگون پر شده است. یک ذره باردار (الکترون، ذره آلفا و غیره) که از میان گاز عبور می کند، الکترون ها را از اتم ها جدا می کند و یون های مثبت و الکترون های آزاد ایجاد می کند. میدان الکتریکی بین آند و کاتد، الکترون ها را به انرژی هایی که در آن یونیزاسیون ضربه آغاز می شود، شتاب می دهد. اصل عملیات بهمنی از یون ها رخ می دهد و جریان از طریق شمارنده به شدت افزایش می یابد. در این حالت، یک پالس ولتاژ در سراسر مقاومت بار R ایجاد می شود که به دستگاه ضبط تغذیه می شود.

ویژگی ها برای اینکه شمارنده ذره بعدی را که به آن برخورد می کند ثبت کند، تخلیه بهمن باید خاموش شود. این به طور خودکار اتفاق می افتد. شمارنده تقریباً تمام الکترون هایی را که وارد آن می شوند ثبت می کند. در مورد γ-کوانتوم، تقریباً تنها یک γ-کوانتوم از صد را ثبت می کند. ثبت ذرات سنگین (به عنوان مثال، ذرات α) دشوار است، زیرا ساختن یک "پنجره" به اندازه کافی نازک در شمارنده که برای این ذرات شفاف باشد دشوار است.

محفظه ابری در یک اتاق ابری که در سال 1912 ایجاد شد، یک ذره با بار سریع ردی از خود به جای می گذارد که می توان مستقیماً مشاهده کرد یا از آن عکس گرفت. این دستگاه را می توان "پنجره ای" به ریزجهان، یعنی دنیای ذرات بنیادی و سیستم های متشکل از آنها نامید.

اصل عملیات محفظه ابری یک ظرف مهر و موم شده است که با آب یا بخار الکل نزدیک به اشباع پر شده است. هنگامی که پیستون به شدت پایین می آید، ناشی از کاهش فشار زیر پیستون، بخار در محفظه منبسط می شود. در نتیجه خنک شدن اتفاق می افتد و بخار فوق اشباع می شود. این حالت بخار ناپایدار است: بخار به راحتی متراکم می شود. مراکز تراکم به یون هایی تبدیل می شوند که در فضای کاری محفظه توسط یک ذره در حال پرواز تشکیل می شوند. اگر ذره ای بلافاصله قبل یا بلافاصله پس از انبساط وارد محفظه شود، قطرات آب در مسیر آن ظاهر می شود. این قطرات اثری قابل مشاهده از مسیر ذرات در حال پرواز را تشکیل می دهند. سپس محفظه به حالت اولیه خود باز می گردد و یون ها توسط میدان الکتریکی حذف می شوند. بسته به اندازه دوربین، زمان بازگردانی حالت عملکرد از چند ثانیه تا ده ها دقیقه متغیر است.

ویژگی ها طول مسیر می تواند انرژی ذره را تعیین کند و از تعداد قطرات در واحد طول مسیر می توان برای تخمین سرعت آن استفاده کرد. هر چه مسیر ذره طولانی تر باشد، انرژی آن بیشتر می شود. و هر چه قطرات آب بیشتر در واحد طول مسیر تشکیل شود، سرعت آن کمتر می شود. ذرات با بار بالاتر، یک محفظه ضخیم تر را می توانند در یک میدان مغناطیسی یکنواخت قرار دهند. میدان مغناطیسی با نیروی معینی بر روی ذره باردار متحرک اثر می کند. این نیرو مسیر حرکت ذره را خم می کند. هرچه بار ذره بیشتر و جرم آن کمتر باشد، انحنای مسیر بیشتر می شود. از انحنای مسیر می توان نسبت بار ذره به جرم آن را تعیین کرد.

اصل کار در حالت اولیه، مایع داخل محفظه تحت فشار زیاد است که با وجود اینکه دمای مایع بالاتر از نقطه جوش در آن است، از جوش محافظت می کند. فشار اتمسفر. با کاهش شدید فشار، مایع بیش از حد گرم می شود و برای مدت کوتاهی در حالت ناپایدار قرار می گیرد. ذرات باردار که در این زمان خاص پرواز می کنند باعث پیدایش مسیرهایی می شوند که از حباب های بخار تشکیل شده است. مایعات مورد استفاده عمدتاً هیدروژن مایع و پروپان هستند.

ویژگی ها چرخه عملیات محفظه ویال کوتاه است، حدود 0.1 ثانیه. مزیت محفظه حباب دار نسبت به محفظه ویلسون به دلیل چگالی بیشتر ماده کار است. در نتیجه، مسیرهای ذرات کاملاً کوتاه هستند و ذرات حتی با انرژی بالا در محفظه گیر می کنند. این اجازه می دهد تا یک سری از تبدیل های متوالی یک ذره و واکنش هایی را که ایجاد می کند مشاهده کنید.

روش امولسیون های عکاسی لایه ضخیم اثر یونیزه کننده ذرات باردار سریع بر روی امولسیون یک صفحه عکاسی به فیزیکدان فرانسوی A. Becquerel اجازه داد تا رادیواکتیویته را در سال 1896 کشف کند. این روش توسط فیزیکدانان شوروی L.V. Mysovsky، A.P. Zhdanov و دیگران توسعه داده شد.

اصل عملیات: امولسیون عکس حاوی تعداد زیادی کریستال میکروسکوپی برمید نقره است. یک ذره باردار سریع که به کریستال نفوذ می کند، الکترون ها را از اتم های برم جدا می کند. زنجیره ای از این کریستال ها یک تصویر نهفته را تشکیل می دهد. نقره فلزی هنگام توسعه در این کریستال ها بازسازی می شود و زنجیره ای از دانه های نقره یک مسیر ذرات را تشکیل می دهد. از طول و ضخامت مسیر می توان برای تخمین انرژی و جرم ذره استفاده کرد.

ویژگی ها به دلیل چگالی بالای امولسیون عکاسی، مسیرها بسیار کوتاه هستند (به ترتیب سانتی متر برای ذرات α ساطع شده از عناصر رادیواکتیو)، اما هنگام عکسبرداری می توان آنها را بزرگ کرد. مزیت امولسیون های عکاسی این است که زمان نوردهی می تواند تا حد دلخواه طولانی باشد. این اجازه می دهد تا رویدادهای نادر ثبت شوند. همچنین مهم است که به دلیل قدرت توقف بالای فوتومولسیون ها، تعداد واکنش های جالب مشاهده شده بین ذرات و هسته ها افزایش می یابد.

• دستگاه هایی که امکان ثبت عبور یک ذره را از یک منطقه خاص از فضا و در برخی موارد تعیین ویژگی های آن، به عنوان مثال، انرژی ( شمارنده سوسوزن، شمارنده چرنکوف، محفظه یونیزاسیون، شمارشگر تخلیه گاز، شمارشگر نیمه هادی);
• ابزارهایی که امکان مشاهده، به عنوان مثال، عکس گرفتن از ردپاهای ذرات موجود در ماده را فراهم می کنند. اتاقک ویلسون، محفظه انتشار، محفظه حباب، فوتومولسیون های هسته ای).

شمارنده سوسوزن

آشکارساز ذرات هسته ایکه عناصر اصلی آن یک سوسوزن (فسفر کریستالی است که در هنگام برخورد ذرات به آن جرقه های نور ساطع می کند) و یک لوله فتو ضربی (PMT) است که امکان تبدیل فلاش های نور ضعیف را به آن فراهم می کند. تکانه های الکتریکی، که توسط تجهیزات الکترونیکی ثبت می شوند. به طور معمول، کریستال های برخی مواد معدنی (ZnS - برای ذرات α؛ NaI-Tl، CsI-Tl - برای ذرات β و γ-کوانتا) یا آلی (آنتراسن، پلاستیک برای γ-کوانتا) به عنوان سوسوزن استفاده می شود. اصل طراحی و عملکرد با جزئیات زیاد توضیح داده شده است.

بزرگترین دستگاه آشکارساز سوسوزنی که تا کنون ساخته شده است. کسری آنتی نوترینو را از راکتورهایی که در فاصله متوسط ​​180 قرار داشتند ثبت کرد کیلومتر. این نتیجه، همراه با اندازه گیری شارهای نوترینوی خورشیدی، ممکن است وجود نوسانات نوترینو را نشان دهد. جزئیات آزمایش را می توان در مقاله یافت.

نصب KamLAND ( کامآیوکا L iquid Scintillator الفضد ناوترینو D etector) در محل نصب کامیوکنده که در این حادثه تخریب شده بود ایجاد شد. از 1000 استفاده می کند تیسوسوزن مایع که توسط 1879 لوله فتو ضربی با قطر 50 مشاهده می شود. سانتی متر. اولین کاری که در این نصب حل شد، اندازه گیری شار ضد نوترینو از رکتورهای ژاپنی و کره جنوبی بود.

همانطور که از شکل 4.17 مشاهده می شود، در آزمایشات قبلی با نوترینوهای راکتور، کمبود آنها تشخیص داده نشد. با این حال، آزمایش‌ها با نوترینوهای خورشیدی نشان داد که فاصله‌ها ~1 است کیلومتربرای تشخیص آن بسیار کوچک است. ابعاد KamLAND و موقعیت آن در 100-200 کیلومتراز راکتورها، آن را به این اثر بسیار حساس می کند، که منجر به کشف آن شد.

با استفاده از روش تصادف تاخیری، پوزیترون و کوانتوم γ با انرژی 2.2 شناسایی شدند. MeVاز گرفتن نوترون توسط پروتون ها.

شمارنده های یونیزاسیون

آشکارسازهای ذرات (خازن های الکتریکی پر از گاز) بر اساس توانایی ذرات باردار در ایجاد یونیزاسیون گاز و به دنبال آن جداسازی محصولات یونیزاسیون در یک میدان الکتریکی. اگر شمارنده فقط یون هایی را که مستقیماً تحت تأثیر ذرات تشکیل شده اند ثبت کند، چنین شمارنده ای محفظه یونیزاسیون پالسی نامیده می شود. اطلاعات دقیق و جزئی در دسترس است.

شمارنده هایی که نقش اصلی را در آنها یونیزاسیون ثانویه ناشی از برخورد یون های اولیه با اتم ها و مولکول های گاز و در نتیجه تخلیه در گاز ایفا می کند، شمارنده های تخلیه گاز نامیده می شوند. نمونه ای از شمارنده تخلیه گاز، شمارنده گایگر مولر است. یک شمارنده تخلیه گاز معمولاً به شکل یک سیلندر فلزی پر از گاز (کاتد) با سیم نازک (آند) کشیده شده در امتداد محور آن ساخته می شود.

شمارنده های نیمه هادی

دیودهای نیمه هادی، عبور ذرات شناسایی شده که از طریق آنها به ظاهر منجر می شود جریان الکتریکیاز طریق یک دیود ضخامت کم ناحیه کار شمارنده های نیمه هادی اجازه نمی دهد که از آنها برای اندازه گیری ذرات پر انرژی استفاده شود. بیشتر اطلاعات دقیقدروغ .

اتاق ویلسون

یک سیلندر شیشه ای با پیستون محکم پر شده از گاز خنثی (آرگون یا هلیوم) اشباع شده از آب و بخار الکل. با یک انبساط شدید (آدیاباتیک)، گاز فوق اشباع می شود و مسیرهای مه در مسیر ذرات در حال پرواز در محفظه ایجاد می شود که از آنها عکس گرفته می شود. با توجه به ماهیت و هندسه مسیرها می توان نوع ذرات عبوری از محفظه را قضاوت کرد. طراحی و اصل عملیات با جزئیات زیاد توضیح داده شده است.

محفظه حباب امولسیون های هسته ای

امولسیون های عکاسی لایه ضخیم، عبور ذرات باردار که از طریق آن باعث یونیزاسیون می شود و منجر به تشکیل تصویر نهفته در امولسیون می شود. پس از توسعه، آثار ذرات باردار به شکل زنجیره ای از دانه های نقره فلزی یافت می شود. از آنجایی که یک امولسیون نسبت به گاز یا مایع مورد استفاده در اتاقک‌های حباب و ویلسون، محیطی متراکم‌تر است، بنابراین، در صورت مساوی بودن سایر موارد، طول مسیر در امولسیون‌ها کوتاه‌تر است. بنابراین، امولسیون های عکاسی برای مطالعه واکنش های ناشی از ذرات در شتاب دهنده های بالا استفاده می شوند انرژی های بالاو پرتوهای کیهانی. برای مطالعات ذرات پرانرژی، به اصطلاح توقف نیز استفاده می شود - تعداد زیادیصفحات امولسیون عکاسی علامت گذاری شده در مسیر ذرات قرار داده شده و پس از توسعه، زیر میکروسکوپ اندازه گیری می شوند. اطلاعات دقیق تر در دسترس است. می توانید با برخی از قابلیت های اندازه گیری مسیر آشنا شوید.

ردیابی روش هایک ذره باردار که در یک گاز حرکت می کند، آن را یونیزه می کند و زنجیره ای از یون ها را در طول مسیر خود ایجاد می کند. اگر در گاز ایجاد شود برش دادنپرش فشار، سپس بخار فوق اشباع بر روی این یونها مانند مراکز تراکم می نشیند و زنجیره ای از قطرات مایع را تشکیل می دهد - مسیر
الف) اتاق ویلسون (انگلیسی) 1912
1) ظرف استوانه ای شیشه ای که در بالا با شیشه پوشانده شده است.
2) کف ظرف با لایه ای از مخمل یا پارچه سیاه مرطوب پوشیده شده است.
ح) توری بر روی سطح آن بخار اشباع تشکیل می شود.
4) یک پیستون، هنگامی که به سرعت پایین می آید، انبساط آدیاباتیک گاز رخ می دهد، که همراه است.
با کاهش دمای بخار، بخار فوق سرد (غیر اشباع) می شود.
ذرات باردار تشکیل شده در طی واپاشی رادیواکتیو، که از میان گاز عبور می کنند، زنجیره ای از یون ها را در طول مسیر خود ایجاد می کنند. هنگامی که پیستون پایین می آید، مانند مراکز تراکم، قطرات مایع روی این یون ها تشکیل می شود. بنابراین، در هنگام پرواز، ذره یک رد (ردی) از خود به جای می گذارد که به وضوح قابل مشاهده است و می توان از آن عکس گرفت. ضخامت و طول مسیر برای قضاوت در مورد جرم و انرژی ذره استفاده می شود.
P.L. کاپیتسا و دی.وی. Skobeltsyn پیشنهاد کرد که دوربین را در یک میدان مغناطیسی قرار دهید. یک ذره باردار که در یک میدان مغناطیسی حرکت می کند، در معرض نیروی لورنتس است که منجر به انحنای مسیر می شود. بر اساس شکل مسیر و ماهیت انحنای آن، می توان تکانه ذره و جرم آن y را محاسبه کرد و همچنین علامت بار فرکانس را تعیین کرد.

ب) محفظه حباب گلیزر(ایالات متحده آمریکا) 1952
مسیر در مایع فوق گرم رخ می دهد. محفظه حباب مانند اتاقک ویلسون در لحظه افزایش شدید فشار در شرایط کار قرار دارد. محفظه های حباب نیز در یک میدان مغناطیسی قوی قرار می گیرند که مسیر ذرات را خم می کند.
ذرات خنثی ردی از خود باقی نمی گذارند، اما با این وجود می توان آنها را با استفاده از یک محفظه ابر یا یک محفظه حباب با استفاده از اثرات ثانویه نیز شناسایی کرد. بنابراین، اگر یک ذره خنثی به دو (یا بیشتر) ذره باردار تبدیل شود که از هم جدا می شوند جهت های مختلفسپس با مطالعه مسیر ذرات ثانویه و تعیین انرژی و ممان آن ها، می توان با استفاده از قوانین بقای ذره خنثی اولیه را تعیین کرد.
ب) روش امولسیون های عکاسی با دیواره ضخیم (1928، میسفسکی و ژدانوف)
این مبتنی بر استفاده از سیاه شدن دانه های برمید نقره است که بخشی از لایه عکاسی تحت تأثیر ذرات باردار عبوری از نزدیک آنها هستند. پس از توسعه امولسیون عکاسی، می توان ردی از چنین قطعاتی را در آنها مشاهده کرد. فوتومولسیون های هسته ای به صورت لایه هایی با ضخامت 0.5 تا 1 میلی متر استفاده می شود. این امکان مطالعه مسیر ذرات پرانرژی را فراهم می کند. مزیت قابل توجه روش فوتومولسیون، علاوه بر سهولت استفاده، کمک به بدست آوردن آن است ناپدید شدنرد ذره ای که می توان آن را به دقت مطالعه کرد. روش امولسیون های عکاسی هسته ای به طور گسترده در مطالعه خواص ذرات بنیادی جدید و در مطالعه تابش کیهانی استفاده می شود.
روش شمارش اعدادذرات به عنوان یکی از اولین و ساده ترین دستگاه ها برای ثبت ذراتیک صفحه نمایش پوشش داده شده با یک ترکیب شب تاب استفاده شد. در نقطه ای از صفحه که یک ذره به اندازه کافی برخورد می کند انرژی عالی، فلش رخ می دهد - سوسوزن.

الف) اسپینتاروسکوپ.در سال 1903، W. Crookes کشف کرد که وقتی ذرات آلفا به مواد فلورسنت برخورد می کنند، باعث جرقه های ضعیف نور می شوند - به اصطلاح سوسوزن. هر فلش عمل یک ذره را مشخص می کرد. طراحی یک دستگاه ساده که برای ثبت ذرات آلفا منفرد طراحی شده است. بخش‌های اصلی اسپینتاریزکوپ صفحه‌ای است که با لایه‌ای از سولفید روی و یک ذره‌بین با فوکوس کوتاه پوشیده شده است. داروی رادیواکتیو آلفا در انتهای میله تقریباً در مقابل وسط صفحه قرار می گیرد. هنگامی که یک ذره آلفا به کریستال سولفید روی برخورد می کند، فلاش نور رخ می دهد که با مشاهده از طریق ذره بین قابل تشخیص است.
فرآیند تبدیل انرژی جنبشی یک ذره باردار سریع به انرژی فلاش نور نامیده می شود سوسوزن
ب) شمارنده های گایگر- مولر (آلمانی) 1928
مترهای تخلیه گاز بر اساس اصل ثبت تخلیه گاز مستقل عمل می کنند که زمانی اتفاق می افتد که یک ذره باردار از طریق حجم کاری کنتور عبور کند. برخلاف محفظه یونیزاسیون که شدت کل پرتوی از ذرات باردار را ثبت می کند، شمارنده گایگر مولر هر ذره را جداگانه ثبت می کند. هر فلاش بر روی فوتوکاتد ضرب کننده الکترون اثر می گذارد و الکترون ها را از آن خارج می کند. دومی، با عبور از یک سری مراحل ضرب، یک پالس جریان را در خروجی تشکیل می دهد، که سپس به ورودی تقویت کننده تغذیه می شود و یک شمارنده را به حرکت در می آورد. شدت تک تک پالس ها را می توان روی اسیلوسکوپ مشاهده کرد. نه تنها تعداد ذرات، بلکه توزیع انرژی آنها نیز تعیین می شود.
محفظه یونیزاسیونبرای اندازه گیری دوز پرتوهای یونیزان از آنها استفاده می شود اتاقک های یونیزاسیونمحفظه یونیزاسیون یک خازن استوانه ای با هوا یا گاز دیگر بین الکترودها است. با استفاده از یک منبع ولتاژ ثابت، یک میدان الکتریکی بین الکترودهای محفظه ایجاد می شود. در شرایط عادی، شارژهای رایگان بسیار کمی در هوا وجود دارد، بنابراین دستگاه اندازه گیری متصل به مدار دوربین جریان را تشخیص نمی دهد. هنگام تابش حجم کاری محفظه یونیزاسیون تشعشعات یونیزانیونیزاسیون هوا رخ می دهد. یون های مثبت و منفی تحت تاثیر میدان الکتریکیبه حرکت درآیند قدرت جریان یونیزاسیون در محفظه معمولاً کسری از میکرو آمپر است. برای اندازه گیری چنین جریان های ضعیفی از مدارهای تقویت کننده ویژه استفاده می شود.
با کمک اتاقک های یونیزاسیون می توان هر نوع تشعشع هسته ای را ثبت کرد.

65. کشف رادیواکتیویته. رادیواکتیویته طبیعی انواع تشعشعات رادیواکتیو.

رادیواکتیویته نتیجه فرآیندهایی است که در داخل اتم های یک ماده اتفاق می افتد.
فروپاشی خود به خوداتمی هسته های عناصر رادیواکتیو، ملاقات می کنند در شرایط طبیعی رادیواکتیویته طبیعی نامیده می شود.

انواع: - پرتوها، اتم هلیوم کاملاً یونیزه شده، از ماده عبور می کنند، در اثر یونیزاسیون و تحریک اتم ها و مولکول ها و همچنین تفکیک مولکول ها کند شده و در میدان الکتریکی و مغناطیسی کمی منحرف می شوند.

- پرتوها، جریان الکترون ها، برای مهار تابش بتا، یک لایه فلز به ضخامت 3 سانتی متر مورد نیاز است، آنها به شدت در میدان الکتریکی و مغناطیسی منحرف می شوند.

- پرتوهای موج کوتاه امواج الکترومغناطیسی با قدرت نفوذ بسیار بیشتر از تابش اشعه ایکس منحرف نمی شوند.