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量子论初步和原子核的高中物理实验

编辑:sx_xiexh

2013-12-10

各科成绩的提高是同学们提高总体学习成绩的重要途径,大家一定要在平时的练习中不断积累,小编为大家整理了量子论初步和原子核的高中物理实验,希望同学们牢牢掌握,不断取得进步!

实验仪器:吸尘器、卫生纸(或镜头纸)、盖革计数器(J2554型)、停表(或普通手表、电钟等)、打字纸、方座支架(J1102型)

实验目的:

(1)测定空气中的放射性物质214Pb衰变为214Po的半衰期。

(2)学习用差革计数器定量测定放射性物质的半衰期的方法。

实验原理:泥土和岩石中一般都含有天然状态的铀-238及其衰变产物氡-222。氡-222能穿过岩石和泥土从地下渗漏出来,对天然放射(本底辐射)水平有一定的贡献。一般室内空气中总含有少量的氡-222。它的α衰变的半衰期为3.8天。当它经过两次α衰变后变为铅-214。铅-214经β衰变变为铋-214,半衰期为27分钟;铋-214又经β衰变变为钋-214,半衰期为20分钟。这些衰变产物粘附在室内的尘埃上,很容易用吸尘器收集。这两种衰变的半衰期总共约为45分钟(即由214Pb衰变为214Po的半衰期),这个时间比较适合学生进行半衰期的测定。而且通常收集的少量样品,可以控制在盖革计数器计数每分钟约60-80次(其中包括背景辐射约15-20次)。这使得学生可以用口头计数进行测定,增加了实验的直觉可信度。

教师操作:

(1)用卫生纸(2-4层)蒙住吸尘器的进气管口,用橡皮筋将它固定,如图5.15-1所示。开动吸尘器,约5分钟后停止。取下卫生纸(这时它已受放射性物质污染),将它用打字纸包住,放在远离盖革计数器的地方(或装在塑料盒中)备用。

(2)接通盖革计数器电源,对实验室的背景辐射进行计数约5分钟,算出每分钟平均背景辐射次数。

 

(3)把包有放射源的打字纸固定在方座支架的夹具上;把盖革计数器固定在方座支架的另一夹具上。使放射源与计数器靠近,它们之间的距离这样确定:以开始实验时,计数器每分钟计数约100次左右为宜。

(4)启动停表进行计数。每计2分钟数后间隔3分钟,然后再计数2分钟,……如此继续,直到记录12个数据为止。

(5)以计数器每分钟计数为纵轴,衰变时间为横轴,作出衰变曲线。

(6)根据衰变曲线估计所研究的放射性物质的半衰期。想一想:盖革计数器只记录了射入计数器的射线,这样求出的半衰期能否代表放射性物质的真实半衰期?

精品学习网为大家整理的量子论初步和原子核的高中物理实验就到这里,同学们一定要认真阅读,希望对大家的学习和生活有所帮助。

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