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Vidéo de question : Identifier la fausse affirmation concernant les déflexions d’un rayonnement ionisant dans un champ électrique Chimie

Identifier la fausse affirmation concernant les déflexions dans un champ électrique d’un flux de rayonnement ionisant contenant des particules 𝛼, des particules 𝛽 et des rayons 𝛾. [A] Les flux de particules 𝛼 et 𝛽 sont séparés. [B] Les particules 𝛽 sont moins déviées que les particules 𝛼. [C] Les particules 𝛼 sont déviées dans le sens opposé aux particules 𝛽. [D] Un champ électrique crée une grande déviation dans le flux de particules 𝛽. [E] Les rayons 𝛾 ne sont pas déviés par un champ électrique.

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Transcription de vidéo

Identifier la fausse affirmation concernant les déflexions dans un champ électrique d’un flux de rayonnement ionisant contenant des particules 𝛼, des particules 𝛽 et des rayons 𝛾. (A) Les flux de particules 𝛼 et 𝛽 sont séparés. (B) Les particules 𝛽 sont moins déviées que les particules 𝛼. (C) Les particules 𝛼 sont déviées dans le sens opposé aux particules 𝛽. (D) Un champ électrique crée une grande déviation dans le flux de particules 𝛽. Ou (E) les rayons 𝛾 ne sont pas déviés par un champ électrique.

Chacune des affirmations concerne la déflexion d’un flux de rayonnement ionisant dans un champ électrique. Le rayonnement ionisant contient des particules 𝛼, des particules 𝛽 et des rayons 𝛾. Pour identifier quelle affirmation est fausse, commençons par comparer chaque type de rayonnement. Une particule 𝛼 est constituée de deux protons chargés positivement et de deux neutrons neutres. Comme les protons et les neutrons ont tous deux une masse d’une unité de masse atomique unifiée, une particule 𝛼 a une masse de quatre unités de masse atomique unifiées. Et comme une particule 𝛼 contient deux protons chargés positivement et deux neutrons neutres. Sa charge globale est de 2+.

Une particule 𝛽, plus précisément une particule 𝛽-, est un électron de haute énergie. Les électrons, ou les particules 𝛽-, sont significativement plus petits que les particules 𝛼 et ils ont une masse approximative de un divisée par 1800 unités de masse atomique unifiées. Comme les particules 𝛽- sont des électrons de haute énergie, elles ont une charge de 1-. Les rayons 𝛾, également appelés rayonnement 𝛾, sont une forme de rayonnement électromagnétique. Les rayons 𝛾 n’ont ni masse ni charge.

Maintenant que nous connaissons certaines des propriétés des particules 𝛼, des particules 𝛽 et des rayons 𝛾, considérons ce qui se passe quand un flux de rayonnement ionisant qui les contient tous les trois traverse un champ électrique. Comme les rayons 𝛾 ne sont pas chargés, ils ne seront pas impactés par le champ électrique et continueront à avancer sur la même trajectoire. Cela signifie que le choix de réponse (E) est une affirmation vraie. Puisque nous essayons d’identifier l’affirmation qui est fausse, nous savons que le choix de réponse (E) ne peut pas être la réponse à cette question.

Les particules 𝛽 sont chargées négativement, elles doivent donc être attirées vers le côté chargé positivement du champ électrique. Et comme leur masse est si petite, elles seront fortement déviées par le champ électrique. Cela signifie que le choix de réponse (D) est une affirmation vraie et ne peut pas être la réponse à cette question. Les particules 𝛼 sont chargées positivement, elles doivent donc être attirées vers le côté chargé négativement du champ électrique. L’intensité de la charge d’une particule 𝛼 est deux fois plus importante que celle d’une particule 𝛽-. On peut donc s’attendre à ce qu’une particule 𝛼 soit plus déviée qu’une particule 𝛽 dans un champ électrique. Cependant, la masse d’une particule 𝛼 est plus de 7000 fois supérieure à la masse d’une particule 𝛽.

Comme les particules 𝛼 sont beaucoup plus massives que les particules 𝛽, elles seront déviées dans une moindre mesure. Nous pouvons voir qu’en traversant un champ électrique, les flux de particules 𝛼 et de particules 𝛽 ont été séparés et les particules ont été déviées dans des directions opposées. Ainsi, les affirmations (A) et (C) sont vraies et ne peuvent pas être la réponse à cette question.

Cela nous laisse avec la déclaration (B), qui est fausse. Les particules 𝛽 sont plus déviées que les particules 𝛼 dans un champ électrique. Par conséquent, la fausse affirmation concernant les déflexions dans un champ électrique d’un flux contenant des particules 𝛼, des particules 𝛽 et des rayons 𝛾 est l’affirmation (B) : les particules 𝛽 sont moins déviées que les particules 𝛼.

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