Результаты измерений
Таблица1. Среднее значение вылетов a-частиц за N опытов при заданном напряжении.
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
Напряжение блока питания ФЭУ |
1000 |
1025 |
1050 |
1075 |
1100 |
1125 |
1150 |
1175 |
1200 |
1225 |
1250 |
Среднее значение вылетов a-частиц за N опытов |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
7 |
18 |
33 |
138 |
335 |
488 |
№ |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
|
Напряжение блока питания ФЭУ |
1275 |
1300 |
1325 |
1350 |
1375 |
1400 |
1425 |
1450 |
1475 |
1500 |
|
Среднее значение вылетов a-частиц за N опытов |
569 |
612 |
622 |
629 |
636 |
641 |
648 |
648 |
660 |
708 |
|
Анализ результатов измерений
Обработка результатов
Для определения рабочего напряжения ФЭУ задается количество измерений в выборке N, интервал времени счета Δτ. С помощью программы считается среднее значение вылетов -частиц за промежуток времени Δτ при установленном напряжении блока питания в диапазоне от 1000В до 1500В с шагом 50В. По полученным данным строится график зависимости xср от U. По графику определяется рабочее напряжение ФЭУ. В режиме непосредственного счета при оптимальном напряжении задается N=24 и Δτ=500мсек. Считается SN, SXср при заданных параметрах. В режиме счет с выводом гистограммы задается N в диапазоне от 50 до 5000 и интервал времени счета Δτ в диапазоне от 1мсек до 100мсек. При данных N и Δτ строятся гистограммы с распределениями Гаусса и Пуассона.
Оценка погрешностей
Среднеквадратичное отклонение в режиме непосредственного счета σ=19.8.
σ определяется по формуле:
Обсуждение полученных результатов
При N∞ SN стремится к постоянному пределу σ, который при нормальном распределении равен стандартному отклонению σ. При N∞ величина SXср стремится к нулю, а xср стремится к истинному значению µ. Распределение Пуассона является дискретной величиной, в отличие от распределения Гаусса, поэтому при малом количестве измерений Пуассон более точно описывает исследуемое явление, в отличие от Гаусса. При малом количестве измерений у Пуассона и Гаусса разные значения критерия 2. Если количество измерений N устремить к бесконечности, то критерии 2 у распределения Гаусса и Пуассона будут равны. Значения данных критериев будут близки к истинному значению. Вылет -частиц из источника является случайной величиной. Поэтому все полученные значения являются истинными, так как ошибки прибора так же носят случайный характер и этим сохраняется природа исследуемого явления. В этом заключается физический смысл эксперимента.
Выводы и заключение
Суть проделанной работы заключается в том, чтобы определить 2 для разных распределений, и узнать интенсивность данного α-источника. Для этого производятся вычисления, определяются зависимости величин, анализируются графики зависимостей и гистограммы. Наш источник имел интенсивность 500 дел/сек. Оба распределения показывали 2>1 что говорит о том что гистограммы созданы с правильными параметрами, также это подтвердило что количество вылетов α-частиц величина постоянная.