19.3〔探测射线方法〕.ppt

孔隆教育 孔隆教育 19.3《探测射线的方法》 教学目标 1、知识与技能 （1）知道放射线的粒子与其他物质作用时产生的一些现象； （2）知道用肉眼不能直接看到的放射线可以用适当的仪器探测到； （3）了解云室、气泡室和计数器的简单构造和基本原理。 2、过程与方法 （1）能分析探测射线过程中的现象； （2）培养学生运用已知结论正确类比推理的能力。 3、情感、态度与价值观 （1）培养学生认真严谨的科学分析问题的品质； （2）从知识是相互关联、相互补充的思想中，培养学生建立事物是相互联系的唯物主义观点； （3）培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。 教学重点：根据探测器探测到的现象分析、探知各种运动粒子。 教学难点 （1）探测器的结构与基本原理。 （2）如何观察实验现象,并根据实验现象，分析粒子的带电、动量、能量等特性，从而判断是何种射线，区分射线的本质是何种粒子。 教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。 教学用具： （1）挂图，实验器材模型，课件等； （2）多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。 * ? ? ? 带电性 氦核流 穿透能力 构成 速度 实质 名称 正 强 弱 C/10 电离能力 负 弱 强 接近C 电子流 中 最弱 极强 光子 C 光子流 复习回顾: 例： 天然放射性元素 (钍)经过一系列α衰变和β衰变之后变成 （铅）．下列论断中正确的是（ ） A.铅核比钍核少24个中子 B.铅核比钍核少8个质子 C.衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变 D.衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变 BD 在下列核反应方程中,X代表质子的方程是（ ） ( ) ( ) ( ) ( ) n He X H D X n H C X O He N B X P He Al A 0 4 2 3 1 1 0 2 1 17 8 4 2 14 7 30 15 4 2 27 13 +1 ? + + ? g + + ? + + ? + BC 半衰期、它表征放射性元素的原子核有一半发生衰变所需的时间。它是从大量原子核衰变中得出的统计规律，对个别的放射性原子核的衰变无实际物理意义。半衰期由原子核的内部因素决定，与外界条件及与物质的物理、化学状态无关。即使处于物理运动，化学变化中也不会影响它的半衰期。因此它是反映某种元素原子核特征的重要物理量。 探测射线的方法 1、粒子使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和汽会产生云雾，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 射线中的粒子与其它物质作用会产生的现象： 一、威尔逊云室： 构造：一个圆筒状容器，低部可以上下移动，上盖是透明的，内有干净空气 实验时，加入少量酒精，使酒精蒸汽达到过饱和状态。 利用射线的电离本领 a射线在云室中的径迹：直而粗 原因：a粒子质量大，不易改变方向，电离本领大，沿涂产生的粒子多 ?射线在云室中的径迹：比较细，而且常常弯曲 原因：粒子质量小，跟气体碰撞易改变方向，电离本领小，沿途产生的离子少 二、气泡室-----高能物理实验的最风行的探测设备 气泡室是由一密闭容器组成，容器中盛有工作液体 液体在特定的温度和压力下进行绝热膨胀，由于在一定的时间间隔内（例如50ms）处于过热状态，液体不会马上沸腾，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，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底片。 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。 气泡室中带电粒子的径迹 气泡室的优点： 它的空间和时间分辨率高； 工作循环周期短，本底干净、径迹清晰，可反复操作。 但也有不足之处： 那就是扫描和测量时间还嫌太长； 体积有限，而且甚为昂贵， 三、盖革-米勒计数器 一种能自动把放射微粒计数出来的仪器，利用了射线的电离本领 放射性的应用与防护 问题情景： 为了使水果、蔬菜或其它的食物能存放的时间长一些，能在长时间保持新鲜，你有什么办法？ 辐射方法处理粮食 复习回顾： 1、什么是原子核的衰变？ 2、原子核的衰变有什么样的规律 原子核放出a粒子或?粒子，由于核电荷数变了，而变成另一种原子核。 1）、衰变时电荷数和质量数都守恒 2）、衰变过程不可逆，所以用箭头，不用等号 3）、由实验决定，不凭空编造 卢瑟福在实验中发现，往容器Ｃ中通入氮气后，在荧光屏Ｓ上出现了闪光，这表明，有一种新的能量比α粒子大的粒子穿过铝箔，撞击在Ｓ屏上，这种