

Распространенным прибором для регистрации заряженных частиц является газоразрядный счетчик Гейгера–Мюллера. Газоразрядный счетчик представляет собой металлический цилиндр, по оси которого натянута тонкая проволока, изолированная от цилиндра. Цилиндр заполняется специальной смесью газов (например, аргон + пары спирта), давление которых
Попадание в счетчик быстрой заряженной частицы вызывает ионизацию газа. При этом образуется свободный электрон. Он движется к положительно заряженной нити, и в области сильного поля вблизи нити ионизирует атомы газа. Продукты ионизации — электроны — ускоряются полем и в свою очередь ионизируют газ, образуя новые свободные электроны, которые участвуют в дальнейшей ионизации атомов газа.
Число ионизированных атомов лавинообразно возрастает — в газе счетчика вспыхивает электрический разряд. При этом по цепи счетчика проходит кратковременный импульс электрического тока. Отрицательно заряженные электроны собираются вблизи нити, а более массивные положительно заряженные ионы медленно движутся к стенкам цилиндра. Электроны уменьшают положительный заряд нити, а положительные ионы — отрицательный заряд цилиндра; соответственно, электрическое поле внутри цилиндра ослабевает. Через промежуток времени порядка микросекунды поле ослабляется настолько, что электроны не будут иметь скорости, необходимой для ионизации. Ионизация прекращается, и разряд обрывается.
За счет притока зарядов из источника тока счетчик снова будет готов к работе через 100–2000 мкс после вспышки. Таким образом, в счетчике возникают кратковременные разряды, которые могут быть подсчитаны специальным устройством. По их числу можно оценить число частиц, попадающих в счетчик.
При помощи счетчика Гейгера–Мюллера можно регистрировать еще и гамма-кванты, которые, попадая в стенки счетчика, выбивают из них заряженные частицы. Какие это могут быть частицы? Опишите, какие процессы далее происходят в счетчике. Что происходит при попадании в счетчик быстрой заряженной частицы?
1. Электроны.
2. Влетающие в счетчик электроны имеют большую скорость и, следовательно, большую кинетическую энергию. Этой энергии достаточно для того, чтобы, столкнувшись с молекулами газа, выбить свободные электроны, которые, ускоряясь электрическим полем, вызовут лавину — разряд в газе.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок | 2 |
| Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование некорректно или отсутствует. ИЛИ Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован. | 1 |
| Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос. ИЛИ Ответ на вопрос неверен независимо от того, что рассуждения правильны или неверны, или отсутствуют | 0 |
| Максимальный балл | 2 |


При помощи счетчика Гейгера–Мюллера можно регистрировать еще и гамма-кванты, которые, попадая в стенки счетчика, выбивают из них заряженные частицы. Какие это могут быть частицы? Опишите, какие процессы далее происходят в счетчике. Что происходит при попадании в счетчик быстрой заряженной частицы?
1. Электроны.
2. Влетающие в счетчик электроны имеют большую скорость и, следовательно, большую кинетическую энергию. Этой энергии достаточно для того, чтобы, столкнувшись с молекулами газа, выбить свободные электроны, которые, ускоряясь электрическим полем, вызовут лавину — разряд в газе.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок | 2 |
| Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование некорректно или отсутствует. ИЛИ Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован. | 1 |
| Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос. ИЛИ Ответ на вопрос неверен независимо от того, что рассуждения правильны или неверны, или отсутствуют | 0 |
| Максимальный балл | 2 |


При каком условии происходит ионизация газа в газоразрядном счетчике?
А. при попадании в него заряженной частицы
Б. при наличии электрического поля, ускоряющего движение частицы
Верным является ответ
| 1) только А | 2) только Б | 3) и А, и Б | 4) ни А, ни Б |
Для того, чтобы газ ионизировался в цилиндре счетчика должна присутствовать заряженная частица, которая, при ускорении электрическим полем будет ионизировать газ.
Ответ: 3.


Какие частицы вызывают ионизацию газа?
А. электроны
Б. нейтроны
Правильным является ответ
| 1) только А | 2) только Б | 3) и А, и Б | 4) ни А, ни Б |
Из предложенных частиц электрон может вызвать ионизацию газа, а нейтрон нет, поскольку нейтрон не имеет заряда, а следовательно, не будет ускоряться электрическим полем.
Ответ: 1.


Выберите два верных утверждения, которые соответствуют содержанию текста. Запишите в ответ их номера.
1. В газоразрядном счетчике происходит ионизация при попадании в него заряженной частицы.
2. В газоразрядном счетчике происходит ионизация при наличии электрического поля, ускоряющего движение частицы.
3. Ионизацию газа вызывают нейтроны.
4. Ионизацию газа вызывают протоны.
5. Находящийся в счетчике цилиндр соединяется с положительным источником тока.
Для того, чтобы газ ионизировался в цилиндре счетчика должна присутствовать заряженная частица, которая, при ускорении электрическим полем будет ионизировать газ.
Ответ: 1 и 2.


Распространенным прибором для регистрации заряженных частиц является газоразрядный счетчик Гейгера–Мюллера. Газоразрядный счетчик представляет собой металлический цилиндр, по оси которого натянута тонкая проволока, изолированная от цилиндра. Цилиндр заполняется специальной смесью газов (например, аргон + пары спирта), давление которых
Попадание в счетчик быстрой заряженной частицы вызывает ионизацию газа. При этом образуется свободный электрон. Он движется к положительно заряженной нити, и в области сильного поля вблизи нити ионизирует атомы газа. Продукты ионизации — электроны — ускоряются полем и в свою очередь ионизируют газ, образуя новые свободные электроны, которые участвуют в дальнейшей ионизации атомов газа.
Число ионизированных атомов лавинообразно возрастает — в газе счетчика вспыхивает электрический разряд. При этом по цепи счетчика проходит кратковременный импульс электрического тока. Отрицательно заряженные электроны собираются вблизи нити, а более массивные положительно заряженные ионы медленно движутся к стенкам цилиндра. Электроны уменьшают положительный заряд нити, а положительные ионы — отрицательный заряд цилиндра; соответственно, электрическое поле внутри цилиндра ослабевает. Через промежуток времени порядка микросекунды поле ослабляется настолько, что электроны не будут иметь скорости, необходимой для ионизации. Ионизация прекращается, и разряд обрывается.
За счет притока зарядов из источника тока счетчик снова будет готов к работе через 100–2000 мкс после вспышки. Таким образом, в счетчике возникают кратковременные разряды, которые могут быть подсчитаны специальным устройством. По их числу можно оценить число частиц, попадающих в счетчик.
При помощи счетчика Гейгера–Мюллера можно регистрировать еще и гамма-кванты, которые, попадая в стенки счетчика, выбивают из них заряженные частицы. Какие это могут быть частицы? Опишите, какие процессы далее происходят в счетчике. Что происходит при попадании в счетчик быстрой заряженной частицы?
1. Электроны.
2. Влетающие в счетчик электроны имеют большую скорость и, следовательно, большую кинетическую энергию. Этой энергии достаточно для того, чтобы, столкнувшись с молекулами газа, выбить свободные электроны, которые, ускоряясь электрическим полем, вызовут лавину — разряд в газе.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок | 2 |
| Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование некорректно или отсутствует. ИЛИ Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован. | 1 |
| Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос. ИЛИ Ответ на вопрос неверен независимо от того, что рассуждения правильны или неверны, или отсутствуют | 0 |
| Максимальный балл | 2 |


При помощи счетчика Гейгера–Мюллера можно регистрировать еще и гамма-кванты, которые, попадая в стенки счетчика, выбивают из них заряженные частицы. Какие это могут быть частицы? Опишите, какие процессы далее происходят в счетчике. Что происходит при попадании в счетчик быстрой заряженной частицы?
1. Электроны.
2. Влетающие в счетчик электроны имеют большую скорость и, следовательно, большую кинетическую энергию. Этой энергии достаточно для того, чтобы, столкнувшись с молекулами газа, выбить свободные электроны, которые, ускоряясь электрическим полем, вызовут лавину — разряд в газе.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Представлен правильный ответ на вопрос, и приведено достаточное обоснование, не содержащее ошибок | 2 |
| Представлен правильный ответ на поставленный вопрос, но его обоснование некорректно или отсутствует. ИЛИ Представлены корректные рассуждения, приводящие к правильному ответу, но ответ явно не сформулирован. | 1 |
| Представлены общие рассуждения, не относящиеся к ответу на поставленный вопрос. ИЛИ Ответ на вопрос неверен независимо от того, что рассуждения правильны или неверны, или отсутствуют | 0 |
| Максимальный балл | 2 |


При каком условии происходит ионизация газа в газоразрядном счетчике?
А. при попадании в него заряженной частицы
Б. при наличии электрического поля, ускоряющего движение частицы
Верным является ответ
| 1) только А | 2) только Б | 3) и А, и Б | 4) ни А, ни Б |
Для того, чтобы газ ионизировался в цилиндре счетчика должна присутствовать заряженная частица, которая, при ускорении электрическим полем будет ионизировать газ.
Ответ: 3.


Какие частицы вызывают ионизацию газа?
А. электроны
Б. нейтроны
Правильным является ответ
| 1) только А | 2) только Б | 3) и А, и Б | 4) ни А, ни Б |
Из предложенных частиц электрон может вызвать ионизацию газа, а нейтрон нет, поскольку нейтрон не имеет заряда, а следовательно, не будет ускоряться электрическим полем.
Ответ: 1.


Выберите два верных утверждения, которые соответствуют содержанию текста. Запишите в ответ их номера.
1. В газоразрядном счетчике происходит ионизация при попадании в него заряженной частицы.
2. В газоразрядном счетчике происходит ионизация при наличии электрического поля, ускоряющего движение частицы.
3. Ионизацию газа вызывают нейтроны.
4. Ионизацию газа вызывают протоны.
5. Находящийся в счетчике цилиндр соединяется с положительным источником тока.
Для того, чтобы газ ионизировался в цилиндре счетчика должна присутствовать заряженная частица, которая, при ускорении электрическим полем будет ионизировать газ.
Ответ: 1 и 2.
Наверх

