Учебные лабораторные комплексы по квантовой физике. Лукс Р.К - 27 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

Всю вычислительно-графическую часть работы обучающийся проводит
«вручную».
3.1.1. Эксперимент
Главная задача состоит в определении углового распределения
рассеянных α-частиц.
Из формул (2) и (3) 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));
d
Ω
– элемент телесного угла, занимаемого детектором (формула (5)).
3.1.2. Задание
1. Рассчитать элемент телесного угла d
Ω
.
2. Исходя из 10% точности в определении дифференциального сечения
(относительной ошибки εI = 0,1), рассчитать по формуле (13) то число
регистрируемых частиц, которое обеспечит указанную точность.
3. Включить «сеть» прибора.
4. Кнопкой «проверка вакуума» определить состояние вакуумированной
системы (в окне индикатора должно быть ~ 1 мм рт. столба.
5. Рукояткой «Мишень» вывести ее из-под пучка, зафиксировав в
горизонтальном положении и при угле рассеяния
θ
= 0
о
измерить число
частиц N за время t = 10с. Вычислить плотность пучка j (см. п.1
«Эксперимент»).
6. Ввести мишень под пучок, отслеживая по индикатору ее фиксацию в
вертикальном положении. Провести измерения числа рассеянных частиц dN
для углов
θ
= 10
о
,12
о
,14
о
,16
о
, 20
о
, 30
о
и 40
о
с учетом 10% точности (см. п.2.
«Задания»). При изменении угла θ детектор предварительно
отключается. Так же следует действовать при введении мишени под
пучок или выведении ее из-под пучка. Исходя из данных, полученных в
эксперименте, рассчитать дифференциальное сечение рассеяния I
эксп
(θ).
7. Рассчитать по теоретической формуле (12) I
теор
(
θ
) для указанных углов
рассеяния
θ
.
8. Все результаты измерений и расчетов внести в таблицу (см. ниже).
9. Построить графики: I
эксп
(
θ
) = f
1
(
θ
), I
теор
(
θ
) = f
2
(
θ
)
Теоретические и экспериментальные точки изображаются на одном графике.
d
Ω
= j = n =

Страницы