
- •Сборник лабораторных работ по физике квантовая физика
- •Предисловие
- •Работа № 1. Исследование спектра излучения абсолютно черного тела
- •Введение
- •Задание 1. Снятие спектральной кривой излучения ачт
- •Задание 2. Проверка закона смещения Вина.
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 2 измерение высоких температур оптическим пирометром.
- •Введение
- •Принцип работы и устройство оптического пирометра
- •Измерения и схема установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Работа № 3 изучение серии бальмера.
- •Введение
- •Описание приборов.
- •Порядок выполнения работы
- •Градуировка монохроматора
- •Определение длин волн спектральных линий водорода
- •Спектральные линии ртути
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Приложение тонкая структура атомных уровней
- •Работа № 5 статистический характер радиоактивного распада
- •Введение
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Приложение методы обработки результатов наблюдений Распределение Пуассона.
- •Распределение Гаусса.
- •Метод наименьших квадратов.
- •Критерии значимости. Метод 2
- •Распределение 2
- •Работа № 6 определение максимальной энергии бета излучения радиоактивных веществ
- •Введение
- •Порядок выполнения работы
- •Схемы бета распадов
- •Описание прибора и метода измерения сопротивления
- •Порядок выполнения работы
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Приложение электропроводность твердых тел.
- •Работа № 9 градуировка термоэлемента и определение его чувствительности
- •Введение.
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Описание установки и методики измерений
- •Измерение ускоряющего (задерживающего) напряжения
- •Измерение анодного тока
- •Измерение температуры катода
- •Внимание! температура катода устанавливается за 1-2 минуты! определение работы выхода электронов
- •Эксперимент Предварительные измерения
- •Измерение работы выхода
- •Построение вольтамперной характеристики и проверка закона «трех вторых»
- •Контрольные вопросы
- •Приложение 1 закон «трех вторых».
- •Приложение 2 вывод формулы ричардсона – дэшмана.
- •Литература
Порядок выполнения работы
В работе определяют интенсивность потока бета частиц с помощью газоразрядного счетчика. Число частиц, зарегистрированных счетчиком, за некоторый промежуток времени пропорционально числу распадов, происшедших за это время. Импульсы от счетчика поступают в пересчетную схему, работа которой управляется с помощью реле времени, или вручную нажатием кнопки "Стоп" на передней панели.
Подберите положение источника бета излучения относительно детектора таким образом, чтобы за время измерения 10 секунд счетчик регистрировал около 500 импульсов
Таблица 1
Интервал
(N, N+N)
431 - 440
441 - 450
...
591 - 600
Число измерений, в которых получено число импульсов от
N до N+N
По результатам измерений составить таблицу 1.
Данные таблицы 1 представить в виде гистограммы. Гистограмма строится следующим образом. По оси абсцисс откладывается число импульсов Ni , зарегистрированных в отдельных измерениях, причем в качестве интервала изменения Ni принимают величину N ~ 10 - 20, т.е. на оси абсцисс откладывают значения 400, 410, 420, ... 500, 510, 520, ... ( N = 10) или, при N = 20: 400, 420, ..... 500, 520 ....На каждом интервале N, как на основании, строится прямоугольник, высота которого равна Рi / (NN). Здесь Рi - число измерений, в которых зарегистрировано число импульсов, заключенных в пределах от Ni до Ni + N, N -полное число измерений (в нашем случае число N = 200). Нетрудно понять, что сумма площадей всех таких прямоугольников равна единице. Примерный вид гистограммы изображен на рис. 1.
По данным таблицы 1 рассчитать среднее значение N числа зарегистрированных импульсов и дисперсию :
где
i=
Ni+ N/2,
k - число прямоугольников
гистограммы.
Сравнить построенную гистограмму с кривой распределения Гаусса F(N). Для этого необходимо по формуле (29) вычислить значения F(N) при N , принимающем различные значения
, а в качестве взять . Затем, на том же графике, на котором построена гистограмма, откладывают вычисленные значения F( ) и, соединив их плавной кривой, получают кривую распределения Гаусса (см. кривую на рис. 1).
Показать, что ~68% результатов отличаются от N не более чем на . Для этого необходимо найти отношение числа измерений, в которых получилось число импульсов в интервале от <N>- до <N>+ к полному числу измерений (в нашем случае - 200).
Методом 2 проверить совпадение гистограммы с распределением Гаусса. (О методе 2 см. Приложение к работе.)