第三節 電場與磁場中的行為
活動:認識 α, β, γ 輻射的電場下的偏轉

我們已對 α, β, γ 輻射的性質有所了解。現我們有一放射源,會同時放出 α, β, γ 輻射。我們將其放出的一束輻射通過平行帶電板之間,電板兩端接上高壓電源正負極,由此將 α, β, γ 輻射經由電場分離。

請嘗試標記出圖中三條射線分別是哪種輻射?

α 輻射

β 輻射

γ 輻射

α, β, γ 輻射電場中的行為

α, β, γ 由於帶電性的不同,它們受到電場的影響也不同。

α 粒子帶正電,β 粒子帶負電,分別朝電場的正方向和反方向偏轉。電場下 α 粒子受到的電子大小為 β 粒子的兩倍,而 β 粒子的質量遠小於 α 粒子,所以 β 粒子在電場下的偏轉更加明顯。 γ 為電中性,不受電場的影響。

α, β, γ 輻射磁場中的行為
磁力回顧

磁場中的運動電荷會受到磁力的作用。磁力的大小正比於電荷的電量和它運動的速度。磁力的方向始終垂直於磁場方向和電荷運動的方向。可將正電荷運動的方向或負電荷運動的相反方向視為電流的方向,由弗林明左手定則判斷磁力的方向。

勻強磁場中,運動的電荷在磁力作用下會作圓周運動

磁力的影響

α 和 β 粒子帶電性相反,受到磁力方向不同,在磁場中方向偏轉亦不同。β 粒子運動速度較高,受到磁力較大,加之 β 粒子的質量遠小於 α 粒子,所以磁場下 β 粒子的偏轉更加明顯。

γ 為電中性,不受磁場的影響。

α, β, γ 輻射磁場中的行為。勻強磁場下,α 和 β 粒子會發生偏轉,作圓周運動。β 粒子圓周運動的半徑遠小於 α 粒子。 γ 射線不受磁場影響。
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