近代物理实验盖革米勒计数器名师优质课获奖市赛课一等奖课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,盖革,-,弥勒计数器及,核衰变统计规律,第1页,目录,试验背景；,试验目标；,试验原理；,试验装置；,试验内容。,1,2,3,4,5,第2页,试验背景,盖革名字同一个在,1913,年创造探测高能亚原子粒子仪器联络在一起，就是所谓“盖革计数器”。盖革计数器是一个装有气体圆筒，上面加有很高电势，不过还没有高到能克服气体电阻将它击穿地步。假如有一个高能亚原子粒子进入圆筒它将使其中气体一个分子电离。新产生这个离子以很高能量向阴极运动，途中经过碰撞，再使另外一些原子电离；这些电离原子本身又开始运动，再深入电离其它原子。这就是说，圆筒内气体发生了一次“雪崩”电离过程。因为这个过程，圆筒内气体会经过一个瞬时电流，它能够被统计下来而发出一次咔嗒声。这种咔嗒声统计就是粒子进入圆筒事件。本试验中,用来测量射线和射线强度,。,盖革（,1882.9.30,1945.9.24,德国物理学家）,第3页,试验目标,（,1,）了解盖革,-,弥勒计数器（,G-M,计数器）结构，工作原理和性能，掌握,G-M,计数器使用方法,；,（,2,）验证核衰变统计规律，了解放射性测量中统计误差性质掌握其表示方法。,第4页,试验原理,一、,G-M,计数器介绍：,G-M,计数器由,G-M,计数管，高压电源和定标器三部分组成，如图,2-1-1,所表示。,用高压电源提供,G-M,计数管工作电压，计数管在射线作用下能够产生电脉冲，而定标器则用来统计计数管所输出脉冲数。,第5页,二、,G-M,计数管：,G-M,计数管按用途可分为计数管（如图,2-1-2a,）和计数管（如图,2-1-2b,）。,首先抽真空，而后充入惰性气体和猝灭气体。,产生脉冲机理，,两极间加高电压，产生轴对称电场；射线使气体电离，电子加速向阳极移动，与气体分子碰撞产生次级电子，进而链式这个过程，在阳极附近产生“雪崩放电”。产生紫外光子，使全管放电。,第6页,正离子慢速移向阴极，如“正离子鞘”。整个计数管如一个电容器，充放电使阳极产生负电压脉冲,猝灭气体作用，,惰性气,体正离子经过与猝灭气,体分子碰撞，逐步被转换,成猝灭气体正离子，这,些正离子在抵达阴极之前,本身分解为小分子，而不,再打出电子，从而猝灭气体起到了猝灭连续放电作用。,第7页,三、,G-M,计数管性能：,1,、坪特征,坪长、坪坡度、阀电压，如右图,V,A,为阀电压，,V,B,至,V,C,是坪区（雪崩放电，凡在,管内引发电离粒子都能,被定标器统计下来），其,中,V,C,-V,B,为坪长度，坪有,一定坡度，坪坡度定义,为,2,、死时间、恢复时间和分辨时间,正离子鞘减弱了阳极附近电场，此时不能被统计，经过,t,d,时间鞘运动到,r,0,（距阳极），使电场刚好到达能够引发,第8页,雪崩放电，,t,d,为死时间；正离子鞘从,r,0,运动到阴极,时间,t,r,称为恢复时间，此内，电场未完全恢复，脉冲幅度较小。若,时间后出现脉冲，则,被称为分辨时间。这些量能够由示波器测得，如图,第9页,第10页,第11页,第12页,试验装置,第13页,试验内容,（一）测量,G-M,计数管砰特征,首先连接好电路，置放射源于计数管适当位置。依据计数管类型选择定标器选择定标器高压电源输出电压档。将电压调整旋钮调至输出电压最低位置。打开定标器电源开关，再打开高压开关，使定标器处于计数状态。迟缓升高电压，找出阔电压。按计数相对标准误差约为,2%,选取计数时间，今后每隔,20,伏测量一次计数，直至砰区终止。测量结束后，将高压调至阔电压以下。,画出曲线，标出每个试验点误差，中间原点计数,N,，上下横,N+,和,N-,，求出坪长度、坪坡度，确定阀电压及适宜工作电压范围。,第14页,（二）观察测量次数对计数率标准误差影响,1,、,测量本底计数率（没有放射源存在时计数率）。依据砰曲线选取工作电压，测量时间取,1,分钟共测,5,次。分别求出每次标准误差和相对标准误差。再求出,5,次测量平均计数率及其标准误差，相对标准误差。将平均计数率误差与单次计数率误差比较，并讨论之,；,2,、,测5,分钟本底计数。由测量值算出每分钟本底计数率及其标准误差，相对标准误差。将其结果与试验（,1,）中结果做比较，并讨论之。,（四）验证核衰变所遵从统计规律,利用本底计数验证泊松分布。依据本底计数率大小，选定一个适当时间，使得该时间平均计数,在,35,之间。以此时间为测量时间，重复测量,300,次以上,第15页,计算出试验中某一测量值出现几率，画出泊松分布理论曲线。将两条曲线画在同一坐标纸上进行比较。,注意事项：,1.,放射性射线对人体有危害，开始试验前一定要阅读试验室关于使用放射源要求，并严格恪守,；,2.,计数管是低气压玻璃器件，易碎，要预防碰撞。使用时工作电压要选取适当，严防出现连续放电现象。,第16页,