粒子在空气中的射程及散射截面的研究.ppt

粒子在空气中的射程 及散射截面的研究 资格(具有上岗证的专人操作) 。 个人防护须知：更衣、换鞋、手套、眼镜。 保护实验环境 。 使用防护板 ；专用用具。 废弃物处理原则：尽量少、统一废弃。 使用检测器 。 * 【实验背景】 20世纪初，人们虽然知道了物质是由原子构成的， 并且由气体性质和热力学理论也知道了原子的大概尺寸， 约为10-10m。在1897年，汤姆逊(J.J.Thomson)发现了电 子，而且建立了“镶嵌”式原子模型。但是，1909年，卢 瑟福(Lord Ernst Rutherford)和他的合作者盖革 (H.Geiger)及马斯顿(E.Marsden)进行了粒子的散射实验， 发现了大角度散射的存在，否定了汤姆逊的原子模型， 建立了原子核式结构模型，指出原子核的半径近似为10-15m， 描绘了正确的有关原子结构的图像，为现代核物理奠定 了基础。 汤姆逊 卢瑟福 【实验目的】 掌握 粒子的基本性质，了解金硅面垒Si(Au) 粒子 探测系统的工作原理； 学习 粒子在空气中的射程的测量方法； 学会测量 粒子的微分散射截面的方法，验证微分 散射截面及其与散射角的关系。 【实验原理】 1．瞄准距离与散射角的关系 由牛顿第二定律，可以导出散射角θ与瞄准距离b之间的关系为 其中 式中， 为 粒子的质量。 2．微分散射截面及其与散射角的关系 粒子的散射公式： b db θ +Ze a 图 61 - 2 入射α粒子散射到 q d 角度范围内的几率 某段时间间隔内所观察到的 粒子数N是： 由于式中 、 、 等都是可测量的，所以 上式可和实验进行比较 【实验仪器】 金硅面垒 Si(Au) 粒子测量系统 该系统由三部分组成： 散射真空室部分 电子学系统部分 步进电机及其控制部分 【实验内容】 粒子在空气中的射程的测量 粒子微分散射截面与散射角关系的测定 数据处理方法 【注意事项】