След - электрон
Cтраница 2
Слева, вверху того же рисунка, имеется след сверхбыстрого электрона. Направление и степень изгиба траектории позволяют судить о знаке заряда и измерять скорость частицы. Вид следа1) говорит о том, что это след электрона, летящего сверху вниз. Фотография сде-такре же), то это предположение наталкивается на Д в сверхбыстрых частиц неожиданное противоречие: кривизна пути над евин - в камеРе Вильсона, цом значительно больше, чем под ним; следовательно скорость частицы над свинцом была раза в полтора меньше, чем под ним. Отсюда с несомненностью можно заключить, что этот след во всяком случае не может принадлежать частице, пронизавшей свинец сверху вниз. [16]
Некоторые траектории, имеющие такой же вид, как и следы электронов, искривлены в противоположную остальным следам сторону. Вполне возможно, что эти следы соответствуют электронам, испускаемым в обратном по отношению к падающему пучку направлении. Энергия этих частиц иногда бывает очень большой, а именно, 2 - 10е эв. Эти частицы не могут являться электронами отдачи от первичных фотонов. [17]
Во-вторых, вблизи радиоактивного источника, испускающего ос-частицы, должны были бы наблюдаться электроны с очень большой энергией, отбрасываемые этими фотонами н результате комптон-эффскта. Однако в опытах с различными радиоактивными источниками, помещаемыми вблизи от камеры Вильсона, установленной для искривления следов электронов н измерения их энергии и магнитном поле, не было обнаружено электронов отдачи очепг. [18]
Может показаться, что полученное соотношение находится в противоречии с фактом существования отчетливых треков частиц в камере Вильсона или на фотопластинке. Однако это противоречие только кажущееся. Действительно, след электрона в камере Вильсона представляет капельки жидкости, образовавшиеся на созданных им ионах. Размер капелек дает степень точности, с которой может быть фиксирована координата частицы. Поскольку размеры капелек порядка 10 - 4 см, неопределенность в координате электрона также имеет порядок 1 ( Н см. Следовательно, неопределенность соответствующей компоненты импульса Др - - т - - 10 - ь г см / сек. [19]
В заключение этого раздела заметим, что в том же 1932 г. была открыта еще одна элементарная частица - позитрон. Она была открыта в космическом излучении по следу, оставляемому в камере Вильсона, помещенной в магнитное поле. Этот след был очень похож на след электронов, но соответствовал противоположному знаку электрического заряда. Поэтому позитроны иногда называют положительными электронами. [20]
Может быть, Резерфорд осуждал его и не зря, но в тот раз Милликен рассказывал не только о себе. На его снимках отчетливо виден был след положительно заряженного электрона. [21]
 |
Пара электрон - позитрон, образованная у-квантом в камере Вильсона. Левый след принадлежит электрону, правый - позитрону. [22] |
Внимательное рассмотрение следа показывает, что у каждой из его ветвей искривление возрастает при удалении от точки излома следа. Это доказывает, что мы имеем дело не с и з-ломанным следом одной частицы, а со следами пары частиц, исходящих из одной точки. По степени ионизации оба следа пары подобны следам электронов. [23]
Количество электронов, выходящих из стеклянных стенок, остается точно таким же. Этот опыт доказывает, что наблюдаемые в предыдущем случае следы электронов, изогнутые соответственно положительному знаку заряда, несомненно выходят из свинца. [24]
Спутать их со следами протонов было совершенно невозможно, поскольку столь сильно искривленные траектории протонов не могли соответствовать наблюдаемым в этом случае величинам пробегов. Ливень пози - что эти следы почти всегда появляются тронов и электронов, еле - вместе со следами электронов того же ды которых исходят из происхождения, иногда даже наблюдается одного общего центра. [25]
Но вот Андерсон на снимках траекторий космических лучей, полученных в камере Вильсона, обнаружил траектории частиц, изогнутые в направлении, обратном направлению траекторий электронов с отрицательным зарядом. Вначале он предположил, что это протоны с очень большой энергией, след которых так же тонок, как и след электронов. Однако, наблюдая прохождение этих частиц через свинцовый экран, он установил, что количество энергии, потерянной при этом, не может соответствовать массе протона. Тогда он пришел к заключению, что эти частицы представляют собой положительные электроны Дирака. [26]
 |
Картина дифракции. а - дифракция электронов. б - дифракция рентгеновских лучей. [27] |
Опыт показывает что движение микрочастиц происходит по законам, отличным от законов классической механики: микрочастице присущи некоторые свойства корпускул ( частиц) и некоторые свойства волн. С одной стороны, электрон ( или протон, заряженный мезон) движется и действует подобно корпускуле: в камере Вильсона он оставляет след, похожий на траекторию частицы ( рис. 1), в столкновениях участвует как целое ( его энергия и импульс связаны таким же соотношением, как и у обычной частицы в клас-сич. Поэтому до 20 - х гг. электроны рассматривались как корпускулы. Следы электронов в ка-ттпи IIY ПВИЖРНИТТ nfiminv MePe Вильсона, помещенной в при их движении оонару - магнитное поле. [28]
При постановке опыта предполагалось, что если фольга намагничена до насыщения параллельно ее поверхности, то молекулярное поле B. Если это внутреннее поле В, имеет магнитную природу, то пучок электронов при прохождении через фольгу должен отклоняться под действием суммарного поля B - f - Bi. Это должно привести к смещению следа электронов на фотоснимке. [29]
Точное значение т ], которое должно использоваться в выражениях для плотности б-электронов, зависит от критерия того, что считается следом б-электрона. Обычно выбирается минимальная длина или минимальное полное число зерен. Чаще всего за след б-электрона принимают последовательность из четырех и более зерен. Счет зерен и измерения длины на коротких рассеянных плотных следах электронов, несомненно, сопряжены с серьезными субъективными ошибками. Эти трудности осложняются еще и тем фактом, что вероятность обнаружения б-электрона в значительной степени зависит от его ориентации относительно основного следа. Чтобы достигнуть более постоянной эффективности их обнаружения, Крюссар [182] использовал критерий проекции бокового смещения: считаются только те следы, у которых расстояние проекций концов от основного следа не меньше заданной величины. Эффективность регистрации б-электронов, кроме того, зависит от их плотности. Например, когда б-электронов много, то б-электро-ны низкой энергии не различаются; они приводят лишь к уширению основного следа. [30]
Страницы: 1 2 3