《探测射线的方法》PPT课件.ppt
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1、第三节第三节探测射线的方法探测射线的方法 带电带电性性氦核流氦核流穿透穿透能力能力构成构成速度速度实质实质名称名称正正强强弱弱c/10电离电离能力能力负负弱弱强强接近接近c电子流电子流中中最弱最弱极强极强光子光子c光子流光子流复习回顾复习回顾:1、粒子使气体或液体电离,以这些离子、粒子使气体或液体电离,以这些离子为核心,过饱和汽会产生雾滴,过热液体为核心,过饱和汽会产生雾滴,过热液体会产生气泡会产生气泡2、使照相底片感光、使照相底片感光3、使荧光物质产生荧光、使荧光物质产生荧光探测射线的方法:探测射线的方法:一、威尔逊云室:一、威尔逊云室:构造:一个圆筒状容器,构造:一个圆筒状容器,低部可以上
2、下移动,上盖低部可以上下移动,上盖是透明的,内有干净空气是透明的,内有干净空气实验时,加入少量酒精,实验时,加入少量酒精,使室内充满酒精饱和蒸气,使室内充满酒精饱和蒸气,然后迅速向下拉动活塞,然后迅速向下拉动活塞,使酒精蒸汽达到过饱和状使酒精蒸汽达到过饱和状态。态。利用射线的电离本领利用射线的电离本领粒子粒子粒子粒子射射线在云室中的径迹:在云室中的径迹:直而粗直而粗原因:原因:粒子粒子质量大,不易改量大,不易改变方向,方向,电离离本本领大,沿途大,沿途产生的粒子多生的粒子多射射线在云室中的径迹:在云室中的径迹:比比较细,而且常,而且常常弯曲常弯曲原因:粒子原因:粒子质量小,跟气体碰撞易改量小,
3、跟气体碰撞易改变方向,方向,电离本离本领小,沿途小,沿途产生的离子少生的离子少二、气泡室二、气泡室-高能物理实验的最风行的探测设高能物理实验的最风行的探测设备备 气泡室是由一密闭容器气泡室是由一密闭容器组成,容器中盛有工作组成,容器中盛有工作液体液体,如液态氢,如液态氢三、盖革三、盖革-米勒计数器米勒计数器一种能自动把放射一种能自动把放射微粒计数出来的仪微粒计数出来的仪器,利用了射线的器,利用了射线的电离本领电离本领第四节第四节放射性的应用与防护放射性的应用与防护卢瑟福在实验中发现,往容器中通入氮气后,卢瑟福在实验中发现,往容器中通入氮气后,在荧光屏上出现了闪光,这表明,有一种新的能量在荧光屏
4、上出现了闪光,这表明,有一种新的能量比比粒子大的粒子穿过铝箔,撞击在屏上,这种粒粒子大的粒子穿过铝箔,撞击在屏上,这种粒子肯定是在子肯定是在粒子击中某个氮核而使该核发生变化时粒子击中某个氮核而使该核发生变化时放出的。这样,卢瑟福通过人工方法实现了原子核的放出的。这样,卢瑟福通过人工方法实现了原子核的转变,人类第一次打开了原子核的大门转变,人类第一次打开了原子核的大门。核反应核反应 用用粒子、质子、中子等去轰击其它元素的原子粒子、质子、中子等去轰击其它元素的原子核,也都产生类似的转变,并产生质子,说明核,也都产生类似的转变,并产生质子,说明质子是各种原子核里都有的成分,质子是人类质子是各种原子核
5、里都有的成分,质子是人类继电子、光子后发现的第三个基本粒子。继电子、光子后发现的第三个基本粒子。原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程,的过程,-核反应核反应在核反应中,质量数和电荷数都守恒在核反应中,质量数和电荷数都守恒1930年,德国科学家玻特和贝克用年,德国科学家玻特和贝克用粒子粒子轰击轻元素铍核,发现并未发射出质子,轰击轻元素铍核,发现并未发射出质子,而放出了一种新的射线这种射线几乎不而放出了一种新的射线这种射线几乎不能使气体电离,在电场和磁场中也不发生能使气体电离,在电场和磁场中也不发生偏转,是不带电的,射线的贯穿能力强,偏转,是不带电的,射线
6、的贯穿能力强,他们认为这是他们认为这是射线经检测,射线的能射线经检测,射线的能量在量在10eV左右,远大于天然放射物质衰左右,远大于天然放射物质衰变时发出的变时发出的射线的能量射线的能量1931年,约里奥夫妇重复了玻特和贝克的实验,并用年,约里奥夫妇重复了玻特和贝克的实验,并用这种未知射线去轰击石蜡。这种未知射线去轰击石蜡。结果竟从中打出能量约结果竟从中打出能量约5.7 MeV的质子这是异常惊人的质子这是异常惊人的新发现,因为其行为完全不同于的新发现,因为其行为完全不同于射线,射线,射线只能射线只能打出电子而打不出质子,打出电子而打不出质子,光子的质量近乎,电子也光子的质量近乎,电子也很轻,光
7、子撞击电子,使它动起来是合乎常理的,但很轻,光子撞击电子,使它动起来是合乎常理的,但质子质量是电子的质子质量是电子的1800倍,一颗子弹怎么能撞动一辆倍,一颗子弹怎么能撞动一辆汽车呢?如果认为轰击石蜡的射线是汽车呢?如果认为轰击石蜡的射线是射线,那么光子射线,那么光子的能量应达的能量应达55 MeV,这与实际测得的射线能量,这与实际测得的射线能量10 MeV相去甚远这射线在向约里奥夫妇招手呼喊:我不是相去甚远这射线在向约里奥夫妇招手呼喊:我不是射线射线!可惜的是,他们擦肩而过,无缘相识。面!可惜的是,他们擦肩而过,无缘相识。面对对55eV与与10eV的矛盾的矛盾,他们还是十分牵强地解释为其,他
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