Включение прибора и запуск программы.
Включить прибор (кнопка в правом нижнем углу). При этом детектор производит автоматическую установку на ноль. Включить компьютер. На рабочем столе найти папку «Эффект Комптона» и открыть ее. Открыть значок «Эксперимент» и вписать свои данные в окно запроса. Войти в «Меню».
Калибровка спектрометра.
Провести калибровку спектрометра для прямого пучка. Для этого установить детектор под прямой пучок (угол 0) и вывести рассеиватель из пучка, передвинув его рычажком до упора с характерным защелкиванием. Включить детектор. Включить источник. Снять спектр в этом положении, нажав значок - «регистрация спектра источника» со временем экспозиции t = 10 с, не проводя расчета ошибки. Определить номер канала максимума пика полного поглощения Nп (пик полного поглощения соответствует энергии 662 кэВ). Найти калибровочный коэффициент
(4.6)
и ввести его значение в диалоговое окно. Нажать на кнопку «Калибровать» в панели инструментов, после чего спектр будет представлен в единицах кэВ. Калибровочный спектр сохранить.
Набор спектров рассеянных -квантов.
Для углов = 10, 20, 40, 60, 90 по экспериментальным спектрам рассчитать время экспозиции, исходя из требования: I = 0,4%. Для этого кнопками «поворот детектора» установить фотоумножитель под нужным углом. Установка производится при выключенном детекторе, для правильного отсчета угла рассеяния передвижение детектора следует осуществлять в одну и ту же сторону. Внимание! Во избежание поломки прибора переходить за пределы 0 и 90 не рекомендуется. Нажать кнопку - регистрация спектра рассеянных гамма-квантов. Ввести в диалоговое окно t = 10 с и измерить спектр. Определить суммарное число -квантов в спектре и получить значение интенсивности I. Затем по (4.7) рассчитать время экспозиции t. Либо согласно (4.6) получить значение N исходя из I = 0,4%, до которого необходимо набирать спектр для каждого из углов.
Ввести рассеиватель под пучок, зафиксировав положение при помощи боковой рукоятки с характерным щелчком в конце переключения. Провести набор спектров рассеянных -квантов под углами: = 10, 20, 40, 60, 90 с полученными временами экспозиции t, либо до значений числа импульсов N. После каждого набора спектр сохранить, навести маркер на середину пика полного поглощения, и нажать кнопку - «в таблицу» в панели инструментов для занесения данных в таблицу. Для снятия каждого последующего спектра необходимо вернуться в закладку «Схема опыта», установить новый угол и повторить процедуру измерения.
Для угла = 180 убрать рассеиватель, установить детектор под прямой пучок, измерить спектр. Навести маркер на пик С (обратное рассеяние – рис.4.4) и занести значение энергии в таблицу, нажав на кнопку «Пик обр.рассеяния» в панели инструментов.
Войти в меню и перейти к пункту "Обработка спектров".
Обработка спектров.
Обработка спектров ввиду ее простоты ведется вручную на микрокалькуляторе.
В диалоговые окна введите рассчитанные вами данные:
0 – соответствующее значению энергии Е=662 кэВ,
- комптоновская длина волны для электрона.
После этого, выделяя поочередно в таблице интересующую Вас строку, произведите расчет для ранее полученной энергии рассеянного гамма-кванта. Рассчитайте величины: длины волны (в ангстремах), комптоновский сдвиг – экспериментальный (в ангстремах), комптоновский сдвиг – теоретический (в ангстремах).
Метод
расчета подробно описывается в «помощи»
Расчет производится только для первых трех значений углов = 10, 20, 40. Для остальных углов результаты вычисляются автоматически, поэтому переходить к построению графика следует после указанных трех значений углов. Построить график с помощью кнопкой
Содержание отчета.
Отчёт должен включать цель и основное содержание работы, описание измерительной установки. Результаты измерений должны быть представлены в виде таблиц и графиков с указанием погрешностей измерений. Отчёт должен содержать анализ экспериментальных результатов.
Вопросы для самоконтроля.
Что такое комптоновский эффект?
Как происходит изменение длинны волны и энергии рассеянного гамма кванта?
Как изменяется энергия рассеянных гамма-квантов в частных случаях: рассеяния на малые углы и высоких значений энергии первичного гамма-кванта?
Какими методами возможна регистрация гамма- квантов?
Что такое сцинтилляционный метод регистрации ионизирующего излучения?
Какая форма спектра характерна для гамма-квантов, регистрируемых сцинтилляционным методом?
Как определяется время набора спектра, обеспечивающее одинаковое значение точности измерения для разных углов рассеяния?
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика. Т1. М.: Атомиздат, 1983.
2. Практикум по ядерной физике / И.А.Антонова, А.Н.Бояркина, Н.Г.Гончарова и др. М.: Изд-во МГУ, 1972.
3. Машкович В.П., Кудрявцева А.В. Защита от ионизирующих излучений: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1996.
4. Козлов В.Ф. Справочник по радиационной безопасности. М.: Атомиз- дат, 1977.
5. И.В.Савельев. Курс общей физики.т.3.
6. Э.В.Шпольский. Атомная физика. т.1.
Ядерная физика
Лабораторный практикум
Составитель Рябухин Олег Владимирович
Редактор Оконечников Александр Петрович
________________________________________________________________
Подписано в печать Формат 6084 1/16
Бумага типографская Офсетная печать Усл.печ. л.
Уч.- изд. л. Тираж Заказ Цена “С”
________________________________________________________________
Издательство