На рисунке 202, б дана фотография треков \(\alpha\)-частиц в камере Вильсона, находившейся в магнитном поле. Определите по этой фотографии: а) почему менялись радиус кривизны и толщина треков по мере движения \(\alpha\)-частиц; б) в какую сторону двигались частицы.

a) Радиус кривизны треков уменьшается по мере движения \(\alpha\)-частиц, поскольку частицы теряют скорость из-за столкновений с молекулами газа в камере Вильсона. Сила Лоренца, действующая на частицу в магнитном поле, определяется формулой: \[F = qvB\] где \(q\) – заряд частицы, \(v\) – её скорость, \(B\) – индукция магнитного поля. Так как сила Лоренца является центростремительной, то: \[qvB = \frac{mv^2}{R}\] где \(m\) – масса частицы, \(R\) – радиус кривизны. Отсюда: \[R = \frac{mv}{qB}\] Таким образом, радиус кривизны пропорционален скорости. Уменьшение скорости приводит к уменьшению радиуса кривизны. Толщина треков уменьшается, так как частицы теряют энергию и, следовательно, уменьшается их ионизирующая способность. б) Чтобы определить направление движения частиц, нужно знать направление магнитного поля. Предположим, что магнитное поле направлено перпендикулярно плоскости рисунка. Если треки изгибаются вправо, то, используя правило левой руки (для положительно заряженных частиц), можно определить, что частицы двигались в том направлении, в котором изгибаются их треки.