- •Опыт резерфорда по рассеянию -частиц
- •Введение
- •Физические основы явления
- •Основные параметры теории рассеяния
- •Рассеяние частиц в опыте Резерфорда
- •Особенности модельного эксперимента
- •Порядок выполнения работы Задание 1. Знакомство с демонстрацией рассеяния -частиц в опыте Резерфорда
- •Обработка результатов задания 2 (может выполняться при домашней подготовке отчёта)
- •Обработка результатов задания 3 (может выполняться при домашней подготовке отчёта)
- •Задание 4. Рассеяние на мишени. Угловые зависимости интенсивности рассеяния
- •Обработка результатов задания 4 (производится в ходе выполнения задания в лаборатории)
- •Задание 5. Рассеяние на мишени. Энергетические зависимости интенсивности рассеяния
- •Обработка результатов задания 5 (производится в ходе выполнения задания в лаборатории)
- •Задание 6. Рассеяние на мишени. Зависимости интенсивности рассеяния от заряда ядра мишени
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
Обработка результатов задания 3 (может выполняться при домашней подготовке отчёта)
1. Для каждого заряда ядра Z металла-рассеивателя по данным табл. 3 рассчитайте величину Rmin /[1 +1/(sin/2)]. Данные занесите в последнюю строку табл. 3.
2. По данным табл. 3 (последняя строка) постройте график зависимости f(Z) = .
Задание 4. Рассеяние на мишени. Угловые зависимости интенсивности рассеяния
Переместите курсор в область РАССЕЯНИЕ НА МИШЕНИ и в открывшемся подокне выберите режим ЗАВИСИМОСТЬ ОТ I() и войдите в него. Зафиксируйте (отметьте в тетради) начальные параметры опыта: n0 = 991022 cм3, t = 100 с (установлено “по умолчанию”), Z = 100, E = 5 МэВ (“по умолчанию”). Начиная с угла 10, проведите серию опытов по рассеянию -частиц на мишени при различных углах (от 10 до 60), результаты которых занесите в табл. 4.
Опыты по рассеиванию -частиц: n0 = 991022 cм-3, t = 100 с, Z = 100, E = 5 МэВ
Таблица 4
Угол рассеяния , град |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
Число импульсов счёта, N |
|
|
|
|
|
|
Обработка результатов задания 4 (производится в ходе выполнения задания в лаборатории)
После завершения последнего измерения при = 60, не выходя в окно ОГЛАВЛЕНИЕ, нажмите клавиатурную клавишу PgDn и войдите в компьютерную таблицу. Если трижды нажимать Enter после Esc, то компьютер по Вашим данным сам рассчитает I(), что будет отображено в таблице на экране. Занесите отображённые компьютером данные в табл. 5 и постройте по ним графики I() результатов эксперимента и данные, вычисленные по модели Резерфорда (графики можно строить при домашней подготовке отчёта)
Зависимости I()
Таблица 5
Угол рассеяния , град |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 | |
I()10-22, см2 |
Эксперимент
|
|
|
|
|
|
|
Формула Резерфорда |
|
|
|
|
|
|
Задание 5. Рассеяние на мишени. Энергетические зависимости интенсивности рассеяния
Вернитесь в режим ОГЛАВЛЕНИЕ, переместите курсор в область РАССЕЯНИЕ НА МИШЕНИ и в открывшемся подокне выберите режим ЗАВИСИМОСТЬ ОТ E I(E) и войдите в него. Зафиксируйте (отметьте в тетради) начальные условия опыта: n0 = 991022 cм-3, t = 100 с (установлено “по умолчанию”), Z = 100, угол рассеяния 10 (“по умолчанию”) и, начиная с энергии E = 3 МэВ, проведите серию опытов по рассеянию -частиц на мишени при различных энергиях -частиц (от 3 до 9 МэВ). Полученные данные занесите в табл.6.
Опыты по рассеиванию -частиц: n0 = 991022 cм-3, t = 100 с, Z = 100, E = 5 МэВ
Таблица 6
Энергия -частиц, МэВ |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Число импульсов счёта, N |
|
|
|
|
|
|
|
Обработка результатов задания 5 (производится в ходе выполнения задания в лаборатории)
После завершения последнего измерения при E =9 МэВ не выходя в окно ОГЛАВЛЕНИЕ, нажмите клавиатурную клавишу PgDn и войдите в компьютерную таблицу. Если трижды нажимать Enter после Esc, то компьютер сам рассчитает I(E) и результаты расчётов будут отображены в таблице на экране. Занесите отображённые компьютером данные в табл. 7 и постройте по ним графики I(Z) результатов эксперимента и данные, вычисленные по модели Резерфорда (графики можно строить при домашней подготовке отчёта)
Зависимости I()
Таблица 7
Энергия -частиц, МэВ |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | |
I()10-22, см2 |
Эксперимент
|
|
|
|
|
|
|
|
Формула Резерфорда |
|
|
|
|
|
|
|