_探测射线的方法素材.ppt

* * 1、粒子使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和蒸汽会产生云雾滴，过热液体会产生气泡。 2、使照相底片感光。 3、使荧光物质产生荧光。 射线中的粒子肉眼看不见， 但与其它物质作用会产生的现象： 19.3 探测射线的方法 饱和蒸汽： 当液体在有限的密闭空间中蒸发时，液体分子通过液面进入上面空间，成为蒸汽分子。由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中，它们相互碰撞，并和容器壁以及液面发生碰撞，在和液面碰撞时，有的分子则被液体分子所吸引，而重新返回液体中成为液体分子。开始蒸发时，进入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目，随着蒸发的继续进行，空间蒸汽分子的密度不断增大，因而返回液体中的分子数目也增多。当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时，则蒸发与凝结处于动平衡状态，这时虽然蒸发和凝结仍在进行，但空间中蒸汽分子的密度不再增大，此时的状态称为饱和状态。在饱和状态下的液体称为饱和液体，其对应的蒸汽是饱和蒸汽 。 过饱和蒸汽：超过饱和蒸汽应有的密度而仍不液化或凝华的蒸汽。 ·处于过饱和状态的气体并不稳定，极易液化或凝华。如果受到扰动或出现水汽凝结时的吸附物，如尘埃等，就会部分液化或凝华而回到饱和状态。 一、威尔逊云室 构造：一个圆筒状容器，底部可以上下移动，上盖是透明的，内有干净空气。 原理：实验时，先往云室里加入少量酒精，使室内充满酒精的饱和蒸汽，然后迅速向下拉动活塞，室内气体膨胀，温度降低，酒精蒸汽达到过饱和状态。这时如果有射线粒子在云室气体中飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和酒精蒸汽就会以这些粒子为核心凝结成雾滴，于是显示出射线的径迹。 ·威尔逊云室利用了射线的电离本领。威而逊云室 ?射线在云室中的径迹：直而粗。 原因：①?粒子质量大，不易改变方向。②电离本领大，沿途产生的离子多。 ?射线在云室中的径迹：比较细，而且常常弯曲。 原因：①?粒子质量小，跟气体 碰撞易改变方向。 ②电离本领小，沿途产生的离子少。 云室中看到的只是成串的小液滴，它描述的是射线粒子运动的轨迹，而不是射线本身（射线肉眼看不见） Γ射线一般看不到轨迹，电离本领非常小 气泡室的原理同云室的原理类似，所不同的是气泡室里装的是液体，如液态氢。控制气泡室内液体的温度和压强，使温度略低于液体的沸点。当气泡室内压强突然降低时，液体的沸点就变低，在一定的时间间隔内液体处于过热状态，但不会马上沸腾，这时如果有高速带电粒子通过液体，在带电粒子所经轨迹上不断与液体原子发生碰撞而产生低能电子（即使液体原子电离），因而形成离子对，这些离子在复合时会引起局部发热，从而以这些离子为核心形成胚胎气泡，经过很短的时间后，胚胎气泡逐渐长大，就沿粒子所经路径留下痕迹。如果这时对其进行拍照，就可以把一连串的气泡拍摄下来，从而得到记录有高能带电粒子轨迹的照片。照相结束后，在液体沸腾之前，立即压缩工作液体，气泡随之消失，整个系统就很快回到初始状态，准备作下一次探测。 物理实验气泡室.小视频 二、气泡室 ·带电粒子的径迹呈曲线是由于在磁场中受到了洛伦兹力 粒子通过气泡室时的照片 ·气泡室利用了射线的电离本领。 窗口 阴极 阳极 接放大器 粒子 三、盖革?米勒计数器 外面是玻璃管，里面导电圆筒接电源负极，筒中央的金属丝接正极。玻璃管中装低压惰性气体及少量酒精蒸汽或溴蒸汽，在金属丝和圆筒间加适当大小的电压。电路中接放大器。 当射线粒子进入管内时，它使管内的低压惰性气体电离，产生的电子在金属丝和导电圆筒形成的电场中加速。电子跟管中的气体分子碰撞时，又使气体分子电离，产生电子……这样，一个粒子进入管中可以产生大量电子。这些电子到达阳极，正离子到达阴极，在电路中就产生一次脉冲放电，利用电子仪器可以把放电次数记录下来。 演示盖革计数器1. 演示盖革 计数器2. *