МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Физический факультет

Кафедра общей физики

Михаэлис Андрей Вячеславович

ОТЧЕТ

О лабораторной работе

«Функция распределения и критерий χ²»

Измерительный практикум, 1 курс, группа 0351

Преподаватель измерительного практикума

______________ А. А. Кочеев

«___»_________ 2010 г.

Преподаватель компьютерного практикума

______________ Н. А. Витюгова

«___»_________ 2010 г.

Новосибирск, 2010г.

Аннотация. В работе 1.1 происходит ознакомление с методами обработки данных и с представлением результатов измерений. В работе 1.1 для этих целей исследуется распад радиоактивных ядер ²³⁹Pu. Для этого используется образец, содержащий ²³⁹Pu. Данный образец помещается в детектор, откуда и считываются данные компьютером. Вылетающая альфа-частица попадает в электростатическое поле, передает энергию выхода электрону, находящемуся в мишени, который попадает в ФЭУ. От величины электростатического поля зависит количество альфа-частиц, попавших в мишень. В ходе работы удалось выяснить активность данного источника альфа-частиц. В ходе работы был сделана оценка погрешностей. В качестве причин возможных ошибок можно указать наведенную радиоактивность данной установки.

Введение

Для того чтобы определить критерий нужно:

1. Определить оптимальное напряжение на ФЭУ.

2. Получить количество альфа-частиц.

Цель работы найти точную зависимость количества альфа-частиц от времени. Поэтому нужно провести нужное количество n измерений для того чтобы получить зависимость, затем провести несколько серий измерений . Далее найти точную зависимость с помощью критерия Пирсона.

1. Описание эксперимента

Сначала нужно найти оптимальное напряжение на ФЭУ, так как от него зависит точность измерения. Затем проводить различные измерения. Далее находить активность альфа -источника.

1. Методика измерений

Идея эксперимента- провести несколько серий экспериментов и получить различные значения. Далее из всех полученных значений применить критерий Пирсона. Для проведения эксперимента даны специальные приборы.

Ошибки возможны при неправильном определении напряжения на ФЭУ. Сама измеряемая величина носит переменный характер, поэтому её сложно измерить.

Результаты измерений носят переменный характер, т.к. измеряемая величина не постоянная и случайная. При повторном измерении результат первого не будет одинаковым со вторым. Поэтому здесь нужно применить критерий Пирсона.

2. Описание установки

Рисунок 1. Схема экспериментальной установки.

С изотопного устройства альфа частицы проходят через сцинтиллятор на фотоэлектронный умножитель(ФЭУ).С ФЭУ альфа-частицы попадают на считывающее устройство, где происходит подсчет частиц. С подсчетного устройства информация о количестве частиц идет на компьютер, где мы и можем узнать количество альфа частиц.

Распад плутония носит случайный характер. Поэтому при повторном измерении мы не получим прежний результат. Также на измерение влияет ФЕУ. Именно на ФЕУ мы ищем оптимальное напряжение. Считывающее устройство также может повлиять на измерение.

Схема установки показана на рис. 1

3. Результаты измерений

Здесь приведены результаты измерений.

Таблица-1. Зависимость напряжения на ФЭУ от количества альфа-частиц.

U(x)	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9	2,0	2,1	2,2	2,3	2,4
x	0	0	0	0.05	0.65	15.7	409.8	629.05	661.85	728.6	950.25	1002.0	1792.3

Рисунок 2. Зависимость напряжения на ФЕУ от количества альфа-частиц.

Измерение темного тока приведены в таблице-2.

Таблица 2. Измерение темного тока.

U(x)	1.2	1.3	1.4	1.5	1.6	1.7	1.8	1.9	2.0	2.1	2.2	2.3	2.4
x	0	0	0	0	0	0	0	0.1	1.25	3.2	46.5	87.35	100.15

Рисунок 2. Зависимость напряжения на ФЕУ от количества альфа частиц.

Таким образом, оптимальное напряжение на ФЭУ: U=1.9кВ

2. Анализ результатов измерений

   1. Обработка результатов

Результаты измерений обрабатываем по формулам приведенным ниже.

2. Оценка погрешностей

Для оценки погрешностей необходимо брать в учет случайные события, не связанные с активностью источника – для этого были проведены испытания без источника. Вычислив разницу между измерениями с источником и без можно оценить истинное значение частиц, покидающих источник за отведенный промежуток времени. Однако, полученные данные говорят о том, что количество событий, зарегистрированных без источника пренебрежимо мало по сравнению с количеством событий с источником. Можно не брать во внимание наведенную радиоактивность и прочие эффекты, не имеющие непосредственной связи с измерениями.

3. Обсуждение полученных результатов

При измерении активности альфа-источника я получил результат:

Время: 1s.

Количество: 3354±238.

Расхождение в результатах происходит из-за статического изменения измеряемой величины.

4. Выводы и заключение

Таким образом, были получены разные результаты измерений, дл которых был применен критерий Пирсона. С помощью данного критерия я нашел активность альфа источника.

Список литературы

1. Тейлор Дж. Введение в теорию ошибок. М.: Мир, 1985.

2. Кунце Х.-И. Методы физических измерений. М.: Мир 1989.

3. Князев Б. А., Черкасский В. С. Начало обработки экспериментальных данных: Учебн. Пособие. Новосибирск: НГУ, 1996.

Оглавление

Введение 2

1 Описание эксперимента 2

1.1 Методика измерений 2

1.2 Описание установки 2

1.3 Результаты измерений 3

2 Анализ результатов измерений 3

2.1 Обработка результатов 3

2.2 Оценка погрешностей 3

3 Обсуждение полученных результатов 4

4 Выводы и заключение 4

Список литературы 4

Оглавление 4

4