三種射線在電場和磁場中偏轉(zhuǎn)的特點

摘 要 放射性物質(zhì)衰變時放出三種射線：射線，射線，射線。我們首先認(rèn)識射線，射線，射線在原子核中是怎樣產(chǎn)生，搞清楚他們的來歷才能抓住三種射線本質(zhì)；其次掌握射線，射線，射線性質(zhì)，有助于認(rèn)知這三種射線電性、電量、速度以及這三種射線將來在勻強電場或勻強磁場如何偏轉(zhuǎn)；最后通過定量計算給與論證射線，射線，射線在磁場中如何偏轉(zhuǎn)。

關(guān)鍵詞 射線 衰變 勻強電場 勻強磁場

中圖分類號：O441 文獻標(biāo)識碼：A

Three Kinds of the Characteristics of the Beam Deflection in

the Electric Field and Magnetic Field

WANG Hong

（Pingli Middle School， Pingli County， Ankang， Shaanxi 725500）

Abstract Radioactive decay when released three rays， ray， ray， ray， we first meet ray， ray， ray how to produce in the nucleus ， make clear the origin of them can seize three ray essence； Second master ray， ray， ray properties， contribute to cognitive the three rays， electrical power speed and the three rays in uniform electric field in the future or even how strong magnetic deflection； Finally through quantitative calculation gives the argument ray， ray， ray how deflection in the magnetic field.

Key words ray； decay； uniform electric field； uniform magnetic field

放射性物質(zhì)原子核衰變時放出三種射線：射線，射線，射線。射線，射線的電性、電量、速度不一樣，當(dāng)射線，射線垂直勻強電場或勻強磁場進入時會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，射線，射線偏轉(zhuǎn)程度是不一樣，而射線是電磁波不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。學(xué)生在初學(xué)時根據(jù)軌道彎曲程度來判斷是那種射線的習(xí)題中經(jīng)常犯錯，下面筆者通過定量計算與討論找出根據(jù)射線軌跡的彎曲程度判斷是那種射線的方法，同時為了更清楚地認(rèn)識三種射線以及三種射線在勻強電場和勻強磁場中的偏轉(zhuǎn)，將相關(guān)內(nèi)容和射線，射線，射線特點總結(jié)如下：

1 三組射線來源討論

射線：核內(nèi)兩個中子和兩個質(zhì)子結(jié)合得比較緊密，有時會作為一個整體從較大的原子核中拋射出來。核發(fā)生一次衰變質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)分別減少2。

射線：核中的中子可以轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子和一個電子，產(chǎn)生的電子從核中發(fā)射出來，這就是射線，由于該電子來源于原子核，它的速度遠(yuǎn)大于陰極射線中的電子和核外繞核旋轉(zhuǎn)的電子的速度。

射線：原子核的能量也是不連續(xù)的，同樣存在著能級，能級越低越穩(wěn)定。放射性原子核在發(fā)生衰變、衰變后產(chǎn)生的新核往往處于高能級，當(dāng)它向低能級躍遷時，輻射光子。由于原子核中的能級躍遷輻射出的光子能量非常大，故光子的頻率很大，所以波長很短。

2 認(rèn)識三種射線的本質(zhì)及特點討論

射線：是高速（0.1C，說明一點C為光速）運動的氦核（）粒子流，氦核的電荷數(shù)為2，質(zhì)量數(shù)4。粒子流很容易使空氣電離成正、負(fù)離子。當(dāng)然它穿透物質(zhì)的本領(lǐng)很弱小，一張紙很難穿過。

射線：是高速運動的電子流，速度（0.99C）接近光速，電離作用相對射線而言弱一些，穿透本領(lǐng)較強，可以穿透幾厘米厚的鋁板。

射線：是高能光子流，速度為光速，不帶電。射線的電離作用很小，但穿透本領(lǐng)很強，可以穿透幾厘米厚的鉛板。

3 三組射線垂直勻強電場或勻強磁場進入時，在電場和磁場中偏轉(zhuǎn)特點論證

3.1 射線和射線在勻強電場中偏轉(zhuǎn)的特點

射線，射線，射線沿垂直勻強電場方向入射時，由于電場對帶電粒子的作用，根據(jù)上面總結(jié)射線，射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)， 射線是電磁波在電場中，總是做勻速直線運動，不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，打在B點，如圖1所示。根據(jù)這一特點，在勻強電場中不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是射線，射線帶正電偏向負(fù)極板，射線帶負(fù)電偏向正極板。在極板帶電性未知的情況下，只能通過射線軌跡的彎曲程度來判斷哪束是射線，哪束是射線，同時也可討論出電場的方向。當(dāng)粒子和粒子沿垂直勻強電場方向入射，粒子和粒子做類平拋運動，只不過方向相反，原因是：兩種粒子帶電性相反，重力忽略。在同樣電場條件下，哪一個是粒子流呢？哪一個是粒子流呢？設(shè)極板長度為，粒子進入電場的初速度為，縱向位移為，加速度為，質(zhì)量為，電量為，運動時間為；粒子進入電場的初速度為，縱向位移為，加速度為，質(zhì)量為，電量為，運動時間為。則： = = 同理， = 。

（由于 = 2， = 4 €？1837， = ），所以： = = 即如圖1所示，底片上的點應(yīng)是粒子，上極板帶負(fù)電；點是射線；點是粒子，下極板帶正電。換句話偏轉(zhuǎn)程度小的是粒子流軌跡，偏轉(zhuǎn)程度大的是粒子流軌跡，不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是射線。

3.2 射線和射線在勻強磁場中偏轉(zhuǎn)的特點

射線，射線，射線沿垂直勻強磁場方向入射時，射線是電磁波在磁場中，做勻速直線運動，不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；粒子、粒子電性相反在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動（圖2）。在未知空間磁場方向的情況下，只能通過射線軌跡的彎曲程度來判斷哪束是射線，哪束是射線。粒子和粒子作圓周運動洛倫茲力提供向心力：

= 得： =

對粒子（）而言： = = ；對粒子（）而言： = = 從半徑角度來比照： = = 368。

故A為射線，B為射線，C為射線。同時得到空間磁場方向為垂直于紙面向外。

綜上所述，我們不僅認(rèn)識射線，射線，射線在原子核中是怎樣產(chǎn)生的，同時還掌握了射線，射線，射線特性；上面的公式論證是在勻強電場和勻強磁場中進行的，放射性物質(zhì)放出的射線，射線，射線，不論是垂直進入勻強電場還是勻強磁場，偏轉(zhuǎn)程度小（偏轉(zhuǎn)角小）的是粒子，偏轉(zhuǎn)程度大（偏轉(zhuǎn)角大）的是粒子，不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是射線；通過論證我們得到了三種射線在電場和磁場中偏轉(zhuǎn)時，辨別是那種射線的簡單而有效的方法；同時在不知電場和磁場方向的情況下也判斷出勻強電場或勻強磁場的方向。