Опыт Резерфорда. Изотов В.В - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КФУ | Казань

Составители: 

Рубрика: 

16
II.2.2. Бескомпьютерный вариант установки.
Бескомпьютерный вариант установки демонстрирует всю
информационную часть эксперимента в окне индикатора выносного блока. Это
такие величины, как полное число частиц N, время экспозиции t и др.
Всю вычислительно-графическую часть работы обучающийся проводит
«вручную».
По существу содержание описания бескомпьютерного варианта мало чем
отличается от компьютерного, однако для удобства чтения мы
приведем текст
полностью.
II.2.2.1 Эксперимент.
Главная задача состоит в определении углового распределения
рассеянных α-частиц.
Из формул (2) и (3) гл.I следует, что для измерения дифференциального
сечения рассеяния необходимо:
1. измерить величины:
dA - число рассеянных частиц, зарегистрированных в единицу времени
детектором под углом рассеяния θ; (dA=dN/t – интенсивность излучения, dN
– полное число частиц, попавших в детектор за время t),
j - плотность потока
частиц прямого пучка, т.е. частиц, зарегистрированных
детектором без мишени ( j=N/(t⋅S
m
) , где N – число частиц в прямом пучке,
S
m
– площадь отверстия коллиматора, определяющего сечение пучка, t –
время измерения),
2. рассчитать величины:
n - число рассеивающих ядер мишени, находящихся на пути α-частиц
(формула (4));
dΩ - элемент телесного угла, занимаемого детектором (формула (5)).
Параметры установки:
1.
Источник α-частиц:
Pu
238
. Е=5,48 МэВ с интенсивностью счета под прямым пучком ∼10
5
-10
6
имп/с.
2.
Мишень. Золотая фольга толщиной L=1 мкм и плотностью ρ=19,3 г/см
3
.
Число Авогадро N
A
=6,022 10
23
моль
-1
, Атомный вес золота A
Au
=197,2. Заряд
ядра золота Z
Au
=79.
3.
Пучок. Диаметр D
n
= 0,4 см.
4.
Детектор. Диаметр D
д
= 0,5 см; расстояние от центра мишени до детектора R
= 12 см.
5.
Давление в камере рассеяния P~ 1 мм рт столба.
При проведении эксперимента следует помнить, что с ростом угла рассеяния
уменьшается число рассеянных частиц под заданным углом. Поскольку
точность эксперимента желательно поддерживать на одном и том же уровне, то
необходимо увеличивать время экспозиции.
Время экспозиции. 
                                                                            16


II.2.2. Бескомпьютерный вариант установки.
       Бескомпьютерный      вариант     установки     демонстрирует   всю
информационную часть эксперимента в окне индикатора выносного блока. Это
такие величины, как полное число частиц N, время экспозиции t и др.
       Всю вычислительно-графическую часть работы обучающийся проводит
«вручную».
       По существу содержание описания бескомпьютерного варианта мало чем
отличается от компьютерного, однако для удобства чтения мы приведем текст
полностью.

        II.2.2.1 Эксперимент.
        Главная задача состоит в определении углового распределения
рассеянных α-частиц.
        Из формул (2) и (3) гл.I следует, что для измерения дифференциального
сечения рассеяния необходимо:
1.    измерить величины:
   dA - число рассеянных частиц, зарегистрированных в единицу времени
   детектором под углом рассеяния θ; (dA=dN/t – интенсивность излучения, dN
   – полное число частиц, попавших в детектор за время t),
   j - плотность потока частиц прямого пучка, т.е. частиц, зарегистрированных
   детектором без мишени ( j=N/(t⋅Sm) , где N – число частиц в прямом пучке,
   Sm – площадь отверстия коллиматора, определяющего сечение пучка, t –
   время измерения),
2.    рассчитать величины:
   n - число рассеивающих ядер мишени, находящихся на пути α-частиц
   (формула (4));
   dΩ - элемент телесного угла, занимаемого детектором (формула (5)).

        Параметры установки:
1.   Источник α-частиц:
     Pu238. Е=5,48 МэВ с интенсивностью счета под прямым пучком ∼105-106
     имп/с.
2.   Мишень. Золотая фольга толщиной L=1 мкм и плотностью ρ=19,3 г/см3.
     Число Авогадро NA=6,022 1023 моль-1, Атомный вес золота AAu=197,2. Заряд
     ядра золота ZAu=79.
3.   Пучок. Диаметр Dn = 0,4 см.
4.   Детектор. Диаметр Dд = 0,5 см; расстояние от центра мишени до детектора R
     = 12 см.
5.   Давление в камере рассеяния P~ 1 мм рт столба.

При проведении эксперимента следует помнить, что с ростом угла рассеяния
уменьшается число рассеянных частиц под заданным углом. Поскольку
точность эксперимента желательно поддерживать на одном и том же уровне, то
необходимо увеличивать время экспозиции.

        Время экспозиции.

Страницы