Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

МИКОЛАЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ імені В.О.СУХОМЛИНСЬКОГО

Кафедра фізики

Е.А. Лисенков, Р.В. Дінжос, М.А. Рехтета

Навчально-методичні

рекомендації до виконання

лабораторних робіт з розділу загальної фізики

ФІЗИКА ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК ТА ЯДРА

Для студентів фізичних та механіко-математичних факультетів університетів

Миколаїв

2012

УДК 535.14+539.1

ББК 22.36; я73

М54

Рекомендовано до друку вченою радою Миколаївського національного університету імені В.О.Сухомлинського (протокол № __, від __ ______ 20__ року).

Рецензенти: – О.О.Мочалов, завідувач кафедри фізики Національного університету кораблебудування імені Адмірала Макарова, доктор технічних наук, професор;

– В.О.Поздєєв, завідувач кафедри прикладної мате­матики та інформаційних комп’ютерних технологій Миколаївського національного університету імені В.О.Сухомлинського, доктор фізико-математичних наук, професор.

Е.А.Лисенков, Р.В.Дінжос, М.А.Рехтета

М54 Навчально-методичні рекомендації до виконання лабораторних робіт з розділу загальної фізики. Фізика елементарних частинок та ядра / Навчально-методичні рекомен­дації. – Миколаїв: Миколаївський національний університет імені В.О.Сухомлинського, 2012. – 114 с.

Навчально-методичні рекомендації “Фізика елементарних частинок та ядра” є складовою частиною курсу загальної фізики, які орієнтовані на студентів фізичних, механіко-математичних факультетів класичних університетів та фізико-математичних факультетів педагогічних університетів.

Лабораторні роботи розкривають ядерні властивості матерії, що сприяє поглибленню та розширенню спектра знань майбутнього фахівця з фізики.

УДК 535.14+539.1

ББК 22.36; я73

© Е.А. Лисенков, Р.В. Дінжос, М.А. Рехтета, 2012

© МНУ ім. В.О.Сухомлинського, 2012

ЗМІСТ

Передмова 5

І. ЗАГАЛЬНІ ВКАЗІВКИ ПРО ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ 6

§1. Підготовка та виконання лабораторних робіт 6

§2. Вимоги до звіту і захисту лабораторної роботи 8

ІІ. ЛАБОРАТОРНІ РОБОТИ

Лабораторна робота №1

Основи техніки безпеки при виконанні

лабораторних робіт з ФЕЧЯ. Обробка

результатів вимірів радіоактивності ..........................................11

Лабораторна робота №2

Вивчення будови і принципу дії

сцинтиляційного детектора .........................................................19

Лабораторна робота №3

Вивчення поглинання іонізуючого випромінювання речовини за допомогою

лічильника Гейгера–Мюллера.....................................................27

Лабораторна робота №4

Вимірювання потужності експозиційної

дози природного гамма-фону .....................................................34

Лабораторна робота №5

Розподіл Пуассона .......................................................................40

Лабораторна робота №6

Вивчення природної радіоактивності .........................................48

Лабораторна робота №7

Визначення енергії альфа-частинок

по їх пробігу в повітрі ...................................................................55

Лабораторна робота №8

Вивчення бета-радіоактивності ...................................................65

Лабораторна робота №9

Бета-розпад ізотопів атмосферного повітря...............................79

Лабораторна робота №10

Вивчення поглинання γ-випромінювання

за допомогою сцинтиляційного лічильника ................................86

Лабораторна робота №11

Вивчення треків заряджених частинок .......................................96

Лабораторна робота №12

Космічне випромінювання та його властивості ........................108

Передмова

Навчально-методичні рекомендації призначені для допомоги студентам, що виконують лабораторні роботи з експериментальних основ фізики елементарних частинок та ядра, а також вчителям при їх роботі над шкільним фізичним практикумом.

Основна увага навчально-методичних рекомендацій приділена не лише теоретичним основам фізичних явищ, які вивчаються, а й техніці виконання лабораторних робіт, обробці результатів вимірювань та їх графічному відображенню.

Дані навчально-методичні рекомендації до лабораторних робіт курсу загальної фізики складені у відповідності з програмою спеціальності “Фізика*” і містять матеріал по вивченню експериментальних основ фізики елементарних частинок та ядра. Вони складені на основі робіт, поставлених в лабораторії фізики елементарних частинок та ядра Миколаївського національного університету імені В.О.Сухомлинського, і мають, окрім опису лабораторних робіт, вказівки до їх виконання та основні правила техніки безпеки при роботі в навчальній лабораторії фізики елементарниих частинок та ядра.

Всі завдання лабораторних робіт тісно пов’язані з матеріалом факультативних занять для поглибленого вивчення курсу фізики середньої школи, тому рекомендації можуть бути використані й вчителями.

І. ЗАГАЛЬНІ ВКАЗІВКИ ПРО ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ

ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

Метою цього вступного розділу являється виклад порядку підготовки, виконання і захисту лабораторних робіт, а також опис основних правил безпеки в лабораторії квантової фізики.