PL220810B1 - Zestaw doświadczalny do modelowania eksperymentów rozproszeniowych w fizyce wysokich energii - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zestaw doświadczalny do modelowania eksperymentów rozproszeniowych w fizyce wysokich energii, mający zastosowanie zwłaszcza w nauczaniu młodzieży.

Znane są edukacyjne zestawy do prezentacji i badania przekazu pędu i energii w oddziaływaniach obiektów fizycznych, które ograniczają się do modeli jednowymiarowych. Przykładem jest zestaw „TESS Physics Set Mechanics ME4” PHYWE Systeme, czy tory powietrzne produkowane przez wiele polskich firm.

Zestaw doświadczalny do modelowania eksperymentów rozproszeniowych w fizyce wysokich energii według wynalazku zawiera wyprofilowaną równię pochyłą o kącie nachylenia pomiędzy 10 a 20 stopni kątowych przeznaczoną do staczania kulek, na której zamocowany jest przesuwany ogranicznik. W niewielkiej odległości od równi znajduje się osiowo symetryczna wypukłość umieszczona tak, że jej wierzchołek znajduje się nad wykreśloną na powierzchni poziomej linią prostopadłą do osi równi pochyłej, przy czym linia ta jest wyposażona w podziałkę, korzystnie milimetrową. Na powierzchni poziomej jest wykreślona podziałka kątowa o wierzchołku w punkcie przecięcia osi równi pochyłej i linii prostopadłej.

Przekrój wypukłości jest korzystnie opisany krzywą Gaussa.

W innej odmianie wypukłość ma kształt stożka.

Korzystną cechą zestawu umożliwiającą pomiar jest równomierne przesuwanie wypukłości względem kierunku nalatujących na nią kulek, wzdłuż linii prostopadłej do osi równi pochyłej, przez co otrzymuje się efekt identyczny z tym, jaki dałby jednorodny strumień cząstek (kulek) padający na warstwę centrów rozpraszających o jednostkowej gęstości, co pozwala wyznaczyć rozkłady kątowe kierunków rozproszeń, a co więcej umożliwia dokonanie tego dla różnych kształtów wypukłości tj. potencjałów rozpraszających i porównanie wyników nie tylko jakościowe, ale i ilościowe.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym schemat zestawu.

Zestaw doświadczalny do modelowania eksperymentów rozproszeniowych w fizyce wysokich energii do modelowania eksperymentów rozproszeniowych składa się z wyprofilowanej równi pochyłej 1 o kącie nachylenia 10 stopni kątowych wyposażonej w przesuwany ogranicznik 2 zapewniający podobną prędkość kulek u podstawy równi pochyłej.

W niewielkiej odległości od równi znajduje się osiowo symetryczna wypukłość 3. Jej przekrój jest opisany krzywą Gaussa. Wypukłość 3 wykonana jest w sposób trwały z tworzywa.

Wypukłość 3 jest umieszczona tak, że jej wierzchołek 4 jest nad wykreśloną na powierzchni poziomej stołu linią AB prostopadłą do osi równi pochyłej O'O. Linia ta jest wyposażona w podziałkę milimetrową.

Poza podziałką na linii AB na powierzchni stołu jest wykreślona podziałka kątowa o wierzchołku 5 w punkcie przecięcia osi równi pochyłej O'O i linii, po której przesuwać się będzie wypukłość rozpraszająca AB. Skala kątowa ma dokładność 5 stopni kątowych.

Zastosowanie zestawu polega na wyznaczeniu rozkładów kątowych rozproszeń na danych kształtach wypukłości i porównaniu ich z dostępnymi w odpowiednich instrukcjach obliczeniami teoretycznymi. Zestaw umożliwia pomiary kątów rozproszeń, a tym samym znalezienie ich rozkładów.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zestaw doświadczalny do modelowania eksperymentów rozproszeniowych w fizyce wysokich energii zawierający równię pochyłą, znamienny tym, że wyprofilowana równia pochyła (1) o kącie nachylenia pomiędzy 10 a 20 stopni kątowych przeznaczona do staczania kulek ma przesuwany ogranicznik (2), zaś w niewielkiej odległości od równi znajduje się osiowo symetryczna wypukłość (3).
2. 2 Zestaw według zastrz. 1, znamienny tym, że wypukłość (3) jest umieszczona tak, że jej wierzchołek (4) znajduje się nad wykreśloną na powierzchni poziomej linią prostopadłą (AB) do osi równi (O'O), przy czym linia ta jest wyposażona w podziałkę, korzystnie milimetrową, a ponadto na powierzchni poziomej jest wykreślona podziałka kątowa o wierzchołku (5) w punkcie przecięcia osi równi (O'O) i linii prostopadłej (AB).
3. 3. Zestaw według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że przekrój wypukłości (3) jest opisany krzywą Gaussa.
4. 4. Zestaw według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wypukłość (3) ma kształt stożka.