α粒子散射實驗報告含思考題

1、1成績成績西安交通大學實驗報告第1頁（共頁（共7頁）頁）課程：課程：______________近代物理實驗近代物理實驗______________實驗日期：年月日專業(yè)班號專業(yè)班號____________組別組別______________交報告日期：年月日姓名____BiggerBigger____學號學號__報告退發(fā)：（訂正、重做）（訂正、重做）同組者______________________教師審批簽字：實驗名稱：實驗名稱：α粒

2、子散射粒子散射一、一、實驗目的實驗目的1)初步了解近代物理中有關(guān)粒子探測技術(shù)和相關(guān)電子學系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，熟悉半導體探測器的使用方法。2)實驗驗證瑟福散射的微分散射截面公式。3)測量α粒子在空氣中的射程。二、二、實驗儀器實驗儀器粒子源，真空室，探測器與計數(shù)系統(tǒng)，真空泵三、三、實驗原理實驗原理1α粒子散射理論粒子散射理論（1）庫侖散射偏轉(zhuǎn)角公式可以證明α粒子的路線是雙曲線，偏轉(zhuǎn)角θ與瞄準距離b有如下關(guān)系：設(shè)，則，這就是庫侖散射偏轉(zhuǎn)角公式。EZe

3、a0242???abctg22??（2）盧瑟福散射公式在上述庫侖散射偏轉(zhuǎn)公式中有一個實驗中無法測量的參數(shù)b，因此必須設(shè)法尋找一個可測量的量代替參數(shù)b的測量。3與靶材料核電荷數(shù)的平方關(guān)系。由于很難找到厚度相同的散2ZN?射靶，而且需要對原子數(shù)密度進行修正，這一實驗內(nèi)容的難度較n大。本實驗中，只涉及到第（3）方面的實驗內(nèi)容，這是對盧瑟福散射理論最有力的驗證。3盧瑟福散射實驗裝置盧瑟福散射實驗裝置（1）散射真空室（2）電子學系統(tǒng)（3）步進電機

4、及其控制系統(tǒng)在實驗過程中，需在真空條件下測量不同散射角的出射粒子計數(shù)率，這?樣就需要經(jīng)常地變換散射角度。在本實驗裝置中利用步進電機來控制散射角，?可使實驗過程變得極為方便。不用每測量一個角度的數(shù)據(jù)便打開真空室轉(zhuǎn)換角度，只需在真空室外控制步進電機轉(zhuǎn)動相應的角度即可；此外，由于步進電機具有定位準確的特性，簡單的開環(huán)控制即可達到所需精確的控制。四、四、實驗步驟實驗步驟1)若打開真空室上蓋，可以直接觀察并調(diào)節(jié)散射源準直孔大致與探測器準直孔，蓋緊

5、真空室蓋子。2)打開機械泵，對真空室進行抽真空，以減少空氣對粒子的阻礙作用。?3)通過步進電機細調(diào)散射源準直孔與探測器準直孔的相對位置，同時觀察計數(shù)器窗口顯示所接受到的最多粒子數(shù)時，兩準直孔處于對正狀態(tài)，稱為物理零點。4)若不打開真空室上蓋，可直接利用步驟3來尋找物理零點。5)數(shù)據(jù)測量時，先倒轉(zhuǎn)10(為350)，并開始測量范圍從350經(jīng)至50共轉(zhuǎn)過60區(qū)間，其中在=350～20間每轉(zhuǎn)1記錄5組數(shù)據(jù)在=20～50每轉(zhuǎn)??過5記錄5組數(shù)據(jù)6