γ spindulių absorbcijos koeficiento nustatymas

1. Nustatyti dėstytojo nurodytų metalų γ - spindulių absorbcijos koeficientus.
2. Įvertinti surastų koeficientų paklaidas.
I.
II.
2) Skaitmeninis slankmatis
EKSPERIMENTO TEORINIS PAGRINDAS
Medžiagoje γ- spindulių intensyvumas mažėja pagal eksponentės dėsnį
(1)
kur μ – absorbcijos koeficientas, x – medžiagos sluoksnio storis, – pradinis intensyvumas.
Jei į formulę (1) įstatysime sluoksnio storį x0 = 1/μ, tai gausime arba I0/I = e = 2,178. Taigi, absorbcijos koeficientas yra dydis, atvirkščias storiui x0, kurį praėję, spinduliai susilpnėja e kartų. γ-spindulių intensyvumas medžiagoje mažėja daugiausia dėl: a) fotoefekto, b) Komptono efekto, c) elektrono-pozitrono porų susidarymo. Panagrinėsime detaliau šiuos reiškinius.
a) Fotoefekto metu atomo elektronas absorbuoja γ-fotoną ir išsilaisvina iš ryšio su atomu. Fotoefekto tikimybė mažėja, didėjant γ-kvantų energijai. Kai ši energija žymiai viršija elektrono ryšio atome energiją, tai į pastarąją galima neatsižvelgti ir laikyti, jog γ-fotonas sąveikauja su laisvu elektronu. Laisvas elektronas absorbuoti γ-fotono negali, nes tokio proceso atveju turėtume prieštaravimą tarp energijos tvermės ir impulso tvermės dėsnių. Todėl prie didesnių energijų vyrauja kitas procesas –
b) fotonas, sąveikaudamas su elektronu, perduoda jam dalį impulso ir energijos, dėl ko pasikeičia fotono bangos ilgis ir kryptis (Komptono sklaidos efektas). Fotono bangos ilgio pokytis
(2)
kur m0 – elektrono rimties masė, c = 3 ∙ 108 m/s, φ – kampas tarp pradinės ir naujos fotono krypties. Taigi, dėl Komptono sklaidos sumažėja tiesiai sklindančių spindulių intensyvumas.
c) Kai γ-fotono energija ε > 2m0c2, Komptono efekto tikimybė labai sumažėja, ir ima vyrauti elektrono-pozitrono porų susidarymo procesas: γ-fotonas, sąveikaudamas su atomo branduoliu, virsta pora: γ →. Laisvas fotonas virsti ()-pora negali, nes, kaip ir aukščiau minėtu fotoefekto atveju, tai nesuderinama su impulso tvermės dėsniu.
Atsižvelgdami į pagrindines absorbcijos priežastis, koeficientą galime užrašyti taip:
(3)
kur τ, σ, χ – absorbcijos koeficientai, sąlygoti atitinkamai fotoefekto, Komptono efekto ir ()-porų susidarymo. Koeficientų (3) priklausomybę nuo santykio ε/m0c2 , kur ε – fotono energija, o m0c2 = 0,51 MeV – elektrono rimties energija, vaizduoja 1 pav.
Be aukščiau aptartų...

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!