α粒子散射實(shí)驗(yàn)報(bào)告含思考題

1、1成績成績西安交通大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告第1頁（共頁（共7頁）頁）課程：課程：______________近代物理實(shí)驗(yàn)近代物理實(shí)驗(yàn)______________實(shí)驗(yàn)日期：年月日專業(yè)班號專業(yè)班號____________組別組別______________交報(bào)告日期：年月日姓名____BiggerBigger____學(xué)號學(xué)號__報(bào)告退發(fā)：（訂正、重做）（訂正、重做）同組者_(dá)_____________________教師審批簽字：實(shí)驗(yàn)名稱：實(shí)驗(yàn)名稱：α粒

2、子散射粒子散射一、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?)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(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，熟悉半導(dǎo)體探測器的使用方法。2)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器粒子源，真空室，探測器與計(jì)數(shù)系統(tǒng)，真空泵三、三、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)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(zhǔn)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(gè)實(shí)驗(yàn)中無法測量的參數(shù)b，因此必須設(shè)法尋找一個(gè)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(jìn)行修正，這一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的難度較n大。本實(shí)驗(yàn)中，只涉及到第（3）方面的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這是對盧瑟福散射理論最有力的驗(yàn)證。3盧瑟福散射實(shí)驗(yàn)裝置盧瑟福散射實(shí)驗(yàn)裝置（1）散射真空室（2）電子學(xué)系統(tǒng)（3）步進(jìn)電機(jī)

4、及其控制系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)過程中，需在真空條件下測量不同散射角的出射粒子計(jì)數(shù)率，這?樣就需要經(jīng)常地變換散射角度。在本實(shí)驗(yàn)裝置中利用步進(jìn)電機(jī)來控制散射角，?可使實(shí)驗(yàn)過程變得極為方便。不用每測量一個(gè)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(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動相應(yīng)的角度即可；此外，由于步進(jìn)電機(jī)具有定位準(zhǔn)確的特性，簡單的開環(huán)控制即可達(dá)到所需精確的控制。四、四、實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)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(zhǔn)直孔大致與探測器準(zhǔn)直孔，蓋緊

5、真空室蓋子。2)打開機(jī)械泵，對真空室進(jìn)行抽真空，以減少空氣對粒子的阻礙作用。?3)通過步進(jìn)電機(jī)細(xì)調(diào)散射源準(zhǔn)直孔與探測器準(zhǔn)直孔的相對位置，同時(shí)觀察計(jì)數(shù)器窗口顯示所接受到的最多粒子數(shù)時(shí)，兩準(zhǔn)直孔處于對正狀態(tài)，稱為物理零點(diǎn)。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(diǎn)。5)數(shù)據(jù)測量時(shí)，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