Скачиваний:
0
Добавлен:
25.09.2025
Размер:
33.81 Кб
Скачать

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И.Ульянова (Ленина)

Кафедра Микрорадиоэлектроники и технологии радиоаппаратуры (МИТ)

ДЗ № 8

По дисциплине «ФОМНЭ»

Вариант № 4

Выполнил студент гр. фыв

фыв

Преподаватель

Доцент кафедры МИТ

фыв

Санкт-Петербург

фыв

Задание: 

1. Рассчитать длину пробега электрона с энергией 100, 200, 500, 1000, 2000, 5000 и 10000 эВ в материалах мишени М1 и М2. Постройте график используя логарифмический масштаб. Сравните длину пробега электрона в материалах мишени и обоснуйте почему одна больше другой. Сделайте выводы.

2. Найдите коэффициент отражения электронов для заданных материалов мишеней. Что определяет коэффициент отражения. От какого физического свойства материала зависит коэффициент отражения. Сделайте выводы.

Фамилия

M1

M2

4

фыв

Pb

Nb

Таблица 1 – Исходные данные

Формулы, использованные для расчёта:

, где Е — энергия электрона в кэВ, А — атомная масса мишени в г/моль, ρ — плотность мишени в г/см3, Z – атомный номер мишени.

— формула коэффициента отражения, где Z – атомный номер мишени.

Решение:

А) Расчет длины пробега электрона для Pb: [A=207,2 г/моль, Z=82,

𝜌 = 11,35 г/см³]:

E, кэВ

0,1

0,2

0,5

1

2

5

10

R, нм

0,214

0,681

3,149

10,021

31,889

147,299

468,729

Б) Расчет длины пробега электрона для Nb: [A=92,9 г/моль, Z=41,

𝜌 = 8,57 г/см³]

E, кэВ

0,1

0,2

0,5

1

2

5

10

R, нм

0,236

0,749

3,463

11,019

35,067

161,979

515,441

Рисунок 1. Зависимость R=R(E) для Pb (синяя) и Nb (желтая).

2. Найдём коэффициент отражения электронов для заданных материалов мишеней.

А) Для Pb [Z=82]:

Б) Для Nb [Z=41]:

Вывод:

В ходе выполнения работы были исследованы длина пробега электрона и его коэффициент отражения в мишенях из свинца Pb и ниобия Nb. Для свинца коэффициент составил η=0,494, а для ниобия η=0,375.

Графики демонстрируют логарифмическую зависимость длины пробега электрона R от его энергии E для обоих материалов. Наблюдается рост длины пробега с увеличением энергии электрона. Важным является то, что при одинаковой энергии электрона длина пробега в ниобии значительно больше, чем в свинце. Это обусловлено меньшей атомной массой ниобия, его атомным номером, а также меньшей плотностью, чем у свинца.

Меньшая атомная масса и плотность ниобия приводят к меньшему сечению взаимодействия электрона с атомами мишени, что и объясняет более длинный пробег. Более высокий атомный номер свинца указывает на большее количество электронов в атоме, увеличивая вероятность взаимодействия и, следовательно, уменьшая длину пробега.

Рассчитанные коэффициенты отражения для свинца и ниобия подтверждают значительное влияние атомного номера Z материала на этот параметр. Коэффициент отражения свинца значительно свинца, чем у ниобия. Более высокий атомный номер приводит к более сильному взаимодействию электронов с атомами мишени, увеличивая вероятность отражения.

Коэффициент отражения определяется главным образом атомным номером, а также плотностью и атомной массой материала, что влияет на вероятность взаимодействия электронов с атомами мишени.

Соседние файлы в папке Практика ИДЗ