Задание. Цель работы. Опытным путем проверить корпускулярно-волновую теорию о природе света.

Цель работы. Опытным путем проверить корпускулярно-волновую теорию о природе света.

1. Ознакомьтесь с местоположением приборов входящих в установку и установите их соответствие блок-схеме (рис. 5).

2. Включите установку согласно инструкции по эксплуатации многоканального сцинтилляционного g -спектрометра (см. Приложение).

3. Проградуируйте спектрометр с помощью двух эталонных источников Cs¹³⁷ и Co⁶⁰. По определенным номерам каналов N1, N2 и N3 постройте градуировочный график (см. рис. 9), а также определите значения k и E₀ по формулам (15).

4. Установите подвижную платформу под углом 0^°, уберите с нее защитные кирпичи, откройте коллимационное отверстие источника и снимите рассеиватель. Согласно инструкции по эксплуатации наберите спектр прямого потока g-излучения.

5. По пику обратного рассеяния определите энергию g -квантов испытавших рассеяние на угол I80^°.

6. Установите рассеиватель и поверните платформу на угол 30° и наберите спектр.

7. По пику полного поглощения определите энергию g-квантов, рассеянных под углом 30°.

8. По формуле определите длины волн фотонов в прямом потоке, а также рассеянных под углами 30° и 180°.

9. Найдите значение Dl для этих углов и сравните их со значениями, рассчитанными по формуле (11).

10. Найдите относительные ошибки полученных результатов.

11. По окончании измерений выключите установку, согласно инструкции по эксплуатации.

Отчет по работе должен содержать.

1. Цель работы.

2. Краткую теорию эффекта Комптона.

3. Описание установки согласно рис. 5.

4. Результаты измерений (таблицы, графики).

5. Теоретические расчеты.

6. Сравнение расчетных и экспериментальных данных и определение ошибки.

7. Вывод.

Вопросы к отчету

1. Эффект Комптона.

2. Элементарная теория эффекта Комптона.

3. Описание схемы установки.

Литература

1. Шпольский Э.В. Атомная физика. Т. 1. М., Наука, 1974.

2. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т. V-1. М., Наука, 1986.

ПРИЛОЖЕНИЕ

ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ МНГОКАНАЛЬНОГО СЦИНТИЛЛЯЦИОННОГО g-СПЕКТРОМЕТРА

I. Включение спектрометра

1. Включить в сеть 220 В сетевой провод феррорезонансного стабилизатора.

2. Включить тумблеры «сеть» на высоковольтном источнике питания БВ-2-2.

3. Включить тумблер «сеть» в блоке УИС-2 и тумблер «накал» в БПН-1.

4. Включить тумблер «вентиляторы» (самый нижний тумблер в АИ-256-1). Дать прогреться приборам в течение 5-ти минут.

5. Включить тумблеры «анод» в УИС-2, «анод» и «низкое напряжение» в БПН-1.

6. Включить переключатель «высокое напряжение» на высоковольтном источнике питания детектора.

7. Нажать кнопку «стоп» в БУУ-З (при этом должна загореться сигнальная лампочка в БУУ-3).

8. Установите ручки управления в БУУ-З в следующие положения:

· вывод – осциллограф

· выбор экспозиции – число в канале

· режим накопления – сложение

· режим работы – вывод

· остальные ручки в произвольном положении.

9. Установите ручки управления БАП-3 в положения:

· проверка, выкл., работа – выкл.

· длительность фронта – 1.5

· интегральные измерения – N_упр.

· немедл., задерж. – выкл.

· совпадение, антисовпад. – антисовпадения

· верхний уровень – 1

· нижнкй уровень – 2.

10. Ручки Б3У-3 установить в положения:

· шкала аналога – 2¹⁴

· N_max – 2¹³

· число групп – 1

· канал, разряд – разряд

· остальные ручки в произвольном положении.

II. Режим записи амплитудного спектра

1. Направить исследуемое излучение на детектор.

2. Последовательно нажать кнопки «пуск», «сброс», «стоп». После нажатия кнопки «пуск» сигнальная лампочка выключается и вновь включается после нажатия кнопки «стоп».

3. В блоке БАП-3 установить переключатель «проверка, работа» в положение «работа».

4. В БУУ-З установите переключатель «режим работы» в положение АА (амплитудный анализ).

5. В БЗУ-З тумблер «канал, разряд» установите в положение «разряд».

6. Нажмите кнопку «пуск».

На экране осциллографа будет наблюдаться набор спектра. Набор следует проводить до тех пор, пока не наберется в одном из каналов 2¹³ = 8192 импульсов. Это число задается ручкой N_max в БЗУ-3. При наборе заданного числа импульсов прибор автоматически останаваливаетса и загорается сигнальная лампочка на панели БУУ-З. При желании оператора прибор можно остановить в любой момент кнопкой «стоп».

III. Режим наблюдения и отсчета

Чтобы рассмотреть набранный спектр необходимо:

1. В БАП-3 установить ручку «проверка., работа» в положение «выкл.».

2. В БУУ-З ручку «режим работы» в положение «вывод» и нажать кнопку «пуск».

На экране осциллографа появится спектр, размеры которого при желании можно изменить ручкой «шкала аналога» в БЗУ-3.

Чтобы определить номер канала, соответствующего максимуму интересущего нас пика, необходимо:

1. В БЗУ-3 тумблер "канал, разряд" установить в положение «канал». При этом вместо спектра должна быть видна одна светящаяся точка.

2. Наблюдая за положением точки на экране осциллографа, переместить ее с помощью переключателя «m» в БЗУ-3 ближе к максимуму исследуемого пика. Этот переключатель перемещает точку с шагом равным 16-ти каналам, т.е. грубо.

3. С помощью ручки «n» точно установите точку на максимум пика.

4. Искомый канал будет равен сумме значений ручек «m» и «n».

При желании оператора можно продолжить набор этого же спектра. Эта ситуация возникает тогда, когда качество спектра из-за малого набора неудовлетворительно. С этой целью нужно нажать кнопку «стоп», установить в БЗУ-3 ручку N_max на нужный предел и проделать операции, указанные в пунктах 3–6 режима записи амплитудного спектра.

IV. Выключение спектрометра

1. Выключить последовательно следующие выключатели:

· «высокое напряжение» на высоковольтном источнике питания детектора

· «сеть» на высоковольтном и низковольтном источнике питания детекторара

· «анод» и «сеть» в УИС-2

· «анод», «низкое напряжение», «накал» в БПН-1

· тумблер вентиляторов.

2. Выключить вилку сетевого напряжения феррорезонансного стабилизатора.

Дата добавления: 2015-10-21