Інформація для вчителів
Застосування
Хоча енергія α-частинок зазвичай дуже велика, їхній пробіг у повітрі становить лише кілька сантиметрів, а у твердих речовинах - лише мікрометри. Малий пробіг зумовлений їхньою великою іонізаційною здатністю. На шляху 1 см вони іонізують у повітрі близько 104 молекул і при кожному акті іонізації втрачають близько 33 еВ своєї енергії. Тому вони мають дискретний пробіг, який залежить від їхньої початкової енергії.
Схема досліду
Інша інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання
Принцип
Зв'язок між пробігом R у повітрі та енергією описує таке емпіричне співвідношення (для повітря за нормального тиску):
= 0,32
де R у см, а у МеВ
Ядра нептунію під час переходу зі збудженого стану в основний випромінюють невелику частку γ-випромінювання з відносно малою енергією. Цю частку випромінювання лічильник теж реєструє; за різницею швидкостей лічби, зареєстрованих спочатку без аркуша паперу, а потім з аркушем паперу як α-поглиначем, можна оцінити чисту α-складову.
Інша інформація для вчителів (2/2)
Навчальна мета
Завдання
Учні мають усвідомити обмежений пробіг -частинок.
- Дослідження інтенсивності випромінювання без екранування папером і з ним.
Інформація для учнів
Мотивація
Радіоактивність - явище, яке трапляється всюди в природі. Це показує використаний у цьому досліді лічильник Гейгера-Мюллера, чутливий до присутності всіх видів радіоактивного випромінювання, який застосовують для вимірювання інтенсивності випромінювання.
-випромінювання - це випромінювання з найбільшою енергією, але з найменшим пробігом. У цьому досліді намагаються виміряти цей пробіг.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Штативний затискач для малих корпусів, довжина гвинта 16 мм | 02043-10 | 1 |
| 2 | Тримач із затискачем для демонстраційної дошки | 02164-00 | 1 |
| 3 | Штативний стрижень, нерж. ст., l = 100 мм, d = 10 мм | 02030-00 | 1 |
| 4 | Тримач лічильника, магнітний | 09201-00 | 1 |
| 5 | Тримач препарату, магнітний | 09202-00 | 1 |
| 6 | Масштабна лінійка для демонстраційної дошки | 02153-00 | 1 |
| 7 | Лічильник Гейгера-Мюллера, тип Б | 09005-00 | 1 |
| 8 | Лічильний прилад Гейгера-Мюллера | 13609-99 | 1 |
| 9 | Магнітна демонстраційна дошка PHYWE зі штативом, демо з фізики | 02150-00 | 1 |
| 10 | Набір навчальних радіоактивних джерел, 267 кБк | 09047-40 | 1 |
Складання
- Складання досліду виконують згідно з рис. 1.
- Закріпити лічильник зі знятим захисним ковпачком у тримачі лічильника так, щоб вікно лічильника було точно над переднім краєм тримача лічильника.
- Закріпити джерело випромінювання Am-241 у тримачі препарату так, щоб отвір виходу випромінювання був точно над переднім краєм тримача препарату.
- Поставити масштабну лінійку на демонстраційну дошку так, щоб нульова позначка її шкали довжини лежала біля переднього краю тримача препарату.
- Обережно підсунути тримач лічильника до джерела випромінювання на відстань a = 1 см.
Рисунок 1
Виконання
- Вибрати час вимірювання 100 с і визначити швидкість лічби Z1; занести виміряне значення в таблицю (таблиця 1).
- Визначити швидкість лічби Z2 після того, як отвір джерела випромінювання закрито аркушем паперу.
- Повторити ті самі вимірювання для відстаней a = 1,5 см, 2 см 2,5 см і 3 см.
- Після завершення серії вимірювань покласти джерело випромінювання в контейнер і знову надіти на лічильник захисний ковпачок.
- Увага! Оскільки в цьому досліді лічильник наближають до джерела випромінювання на відстань до 1 см, небезпека дотику й, отже, руйнування вікна лічильника особливо велика. Тому рухати тримач лічильника по демонстраційній дошці слід із найбільшою обережністю.
Протокол
Таблиця 1
a [см]
1
1,5
2
2,5
3
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
0: g:
Завдання 1
Питання
Завдання 2
Питання