Wydział Fizyki
Poniedziałek 1400-1700
Nr zespołu
10
Nazwisko i Imię
Ocena z przygotowania
Ocena ze sprawozdania
Ocena końcowa
1. Janik Małgorzata
2. Janeczko Mariusz
Prowadzący:
Podpis prowadzącego:
Temat: Wyznaczanie energii promieniowania gamma metodą scyntylacyjną.
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie energii promieniowania gamma, obserwacja zjawisk towarzyszących promieniowaniu jonizującemu kształtem widm scyntylacyjnych oraz zapoznanie się z aparaturą i metodologią pomiarową.
Podstawy fizyczne obserwowanych zjawisk:
Zjawisko Fotoelektryczne polega na emisji elektronów z powierzchni przedmiotu (tzw. efekt zewnętrzny) lub na przeniesieniu nośników ładunku elektrycznego pomiędzy pasmami energetycznymi (tzw. efekt wewnętrzny), po naświetleniu jej promieniowaniem elektromagnetycznym (np. światłem widzialnym) o odpowiedniej częstotliwości, zależnej od rodzaju przedmiotu. Energia kinetyczna fotoelektronów nie zależy od natężenia światła ,a jedynie od jego częstotliwości. Zjawisko fotoelektryczne opiera się na założeniu, że energia wiązki światła pochłaniana jest w postaci porcji (kwantów) równych hν, gdzie h jest stałą Plancka a ν oznacza częstotliwość fali. Usunięcie elektronu z metalu (substancji) wymaga pewnej pracy zwanej pracą wyjścia, która jest wielkością charakteryzującą daną substancję, pozostała energia rozprasza się częściowo w substancji a częściowo pobiera ją emitowany elektron. Z tego wynika wzór: Zjawisko Comptona polega na rozpraszaniu fotonów promieni X, czyli kwantów promieniowania o dużej energii, na swobodnych lub słabo związanych elektronach w wyniku którego promieniowanie elektromagnetyczne zwiększa długość fali (traci energię). O elektronach tych zakłada się, że ich ruch przed rozproszeniem jest na tyle powolny, że można przyjąć ich prędkość jako równą zeru (w przypadku gdy elektron ma pęd większy niż foton mówi się o odwrotnym rozpraszaniu Comptona, a energia ich wiązania jest pomijalna. Po rozproszeniu foton zmienia swoją energię, przeciwnie niż w rozpraszaniu Rayleigha, w którym nie traci energii. Zmiana długości fali, zwana przesunięciem Comptona jest związana ze zmianą kierunku biegu fotonu zależnością:
gdzie:
λ- przesuniecie Comptona, θ- kąt rozproszenia,
λc- stała długość Comptona dla elektronu Kreacja par - proces odwrotny do anihilacji polegający na powstaniu pary cząstka-antycząstka z energii dostarczonej przez kwant gamma jeżeli ta przekracza 1,022 MeV czyli sumę energii spoczynkową pary elektron pozyton.
(…)
… spoczynkową pary elektron pozyton.
Kreacja pary cząstka-antycząstka jest trwała, ponieważ spełniona jest zasada zachowania energii (oraz wiele innych) - tak dzieje się na przykład w akceleratorach. Przykładem jest powstanie pary mion-antymion w wyniku zderzenia elektron-pozyton:
Schemat blokowy aparatury:
Metoda pomiarowa:
By zmierzyć energię promieniowania gamma stosujemy metodę scyntylacyjną. Metoda…
…, z których tylko jeden trafia do scyntylatora. Literatura (Laboratorium fizyki jądrowej, J. Aramowicz) podaje wartość energii sodu 1,2745 MeV. W wyniku doświadczeniu otrzymaliśmy 1,27325 ±0,0302, co potwierdza skuteczność metody. Bibliografia:
Instrukcja do ćwiczenia 41/B: Wyznaczanie energii promieniowania gamma metodą scyntylacyjną , Wiesław Tłaczała.
http://www.wikipedia.pl
Laboratorium fizyki jądrowej, J. Aramowicz, K…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)