高速运动电子的动量与能量关系[精选].ppt

中国科学技术大学四级物理实验高速电子的动量与能量关系 物理实验教学中心 2008-01 目录 概述 物体动量与能量间的关系： 概述 考察的对象：?源发射的电子 概述 验证运动电子服从的运动规律； 了解?磁谱仪和闪烁能谱仪的原理、技术； 体会实验设计的技巧； 实验原理：动量与能量关系 实验原理：动量的测量 实验原理：能量的测量 实验装置 半圆聚焦?磁谱仪 NaI(Tl)闪烁探头 高压电源、放大器 计算机多道 ?源：137Cs- 60Co ~2 ?Ci ?源：90Sr-90Y ~1mCi 实验内容 检查接线，探测器预热20分钟； 能量标定； 移动探测器，在不同位置测量?磁谱仪 出射电子的能谱； 画出动量-能量实验曲线，与理论曲线 进行比较验证。 注意事项 开机后调整合适的高压与放大倍数，使能谱仪的量程与出射电子的动能范围匹配； 调整?源与探头间距，以保证测量较广动能范围的电子，测量8~10组数据； 测量前将?磁谱仪抽真空； 接触放射源后洗手。 谢 谢 ！ * * 实验原理 实验装置 实验内容 概述 注意事项 经典力学 相对论力学 动量： 动能： 半圆?磁谱仪 闪烁能谱仪 经典力学：质量m与速度无关 相对论：质量m与速度有关 经典力学： 相对论： 速度(/c) 0.89 0.97 0.92 0.94 0.95 0.96 0.84 0.76 0.62 0.36 0.00 半圆聚焦?磁谱仪 带电粒子 R B 粒子的动量与质量无关！ 像差： 点源 分辨率： NaI(Tl)闪烁能谱仪 NaI(Tl)探测器 电源 放大器 计算机多道 (道址) 能量标定： 光电倍增管 分压电路 光子 光电效应 Compton散射 电子 电离 激发 荧光 光电效应 光电子 电子倍增 脉冲电信号 入射粒子动能 电源 信号输出 ?源 NaI探测器 R B 0.51 94.6% 1.17 5.4% 0.661 30.17a 0.32 99.9% 1.49 0.1% 1.17 1.33 5.27a .0 .0 .0 0.546 100% 2.283 99.9% 28.6a 64.1h *