Лабораторная работа по физике №340/2

«Прохождение электромагнитного излучения

через вещество»

Выполнил

Проверил ______________

Санкт-Петербург

2002

Цель работы:

Исследование поглощения гама-излучения.

Краткое теоретическое обоснование:

Гамма-излучение является электромагнитной волной с частотой от до Гц, длиной волны от до м и энергией квантов от до эВ. Гамма-излучение сопровождает процессы перестройки внутри ядер и связано с выделением избытка энергии. Гамма-волны распространяется в вакууме со скоростью света. Фотоны имеют нулевую массу покоя. Гамма-излучение имеет высокую проникающую способность.

При прохождении через вещество часть излучения поглощается. Интенсивность поглощения определяется соотношением:

, где - интенсивность падающего пучка , - интенсивность пучка, прошедшего через поглотитель толщиной , - линейный коэффициент поглощения.

Формула выполняется для монохроматических излучений.

Введем понятие поверхностной плотности вещества , равную , где - плотность вещества, х – толщина слоя вещества. Если поглощающий слой имеет форму дисков одинакового диаметра D с суммарной массой m, то справедлива формула:

, где - массовый коэффициент поглощения.

В данном случае

Обозначим толщину слоя, при прохождении через который интенсивность излучения уменьшается вдвое как . Тогда

Схема установки:

П

орядок выполнения работы:

1. Включить прибор.

2. Определить массу и диаметр дисков поглотителя. Данные занести в таблицу.

3. Измерить скорость счета источника гамма-излучения без дисков поглотителей (), с одним диском (), с двумя дисками () и т.д. Занести данные в таблицу. Определить суммарные массы поглощающих дисков m и занести в таблицу.

Алюминий

Номер	x, мм	m, г

Железо

Номер	x, мм	m, г

Свинец

Номер	x, мм	m, г

Фон

Номер
1
2
3
4
5
6

4. Определить фон как скорость счета при закрытом отверстии в блоке защиты.

5. Повторить измерения , уменьшая число дисков поглотителя. Выполнить 4-5 измерений по пунктам 3-5.

6. Рассчитать величины , отношения и , занести в таблицу.

7. Выполнить пункты 3-6 для других материалов.

8. Построить график зависимости от массы m. Рассчитать и .

9. Построить графики зависимостей и .

10. Рассчитать величину и определить энергию гамма-излучения