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盖革米勒计数器 实验报告

盖革米勒计数器 实验报告
盖革米勒计数器 实验报告

近代物理实验报告

指导教师:得分:

实验时间: 2009 年 10 月 22 日,第九周,周四,第 5-8 节

实验者:班级材料0705 学号 200767025 姓名童凌炜

同组者:班级材料0705 学号 2007670 姓名车宏龙

实验地点:综合楼 507

实验条件:室内温度℃,相对湿度 %,室内气压

实验题目:盖革-米勒计数器

实验仪器:(注明规格和型号)

圆柱形γ计数管一支,自动定标器一台(带高压电源),示波器一台,137Cs放射源一枚。

实验目的:

1.掌握盖革-米勒计数器的结构、原理、使用方法

2.验证核衰变的统计规律,熟悉放射性测量误差的表示方法

实验原理简述:

1.计数管的构造与工作原理

GM计数管有圆柱形和钟罩型两种,其共同结构为

圆筒状的阴极和装在轴线上的阳极丝共同密封在

玻璃管内而成。管内通常充有约10kpa的惰性气

体及相应的猝熄气体。

当带电粒子进入计数管的灵敏区域时,将引起管

内气体的电离,电力产生的电子在电场加速下向

阳极运动,一方面因电场加速获得能量,一方面

又因与气体分子碰撞而损失能量。在充有猝熄气

体的计数管中,这些光子大部分将被猝熄气体所吸收,因而达不到阴极,但却会逐步沿铅丝极方向扩展并产生新的电子(光电作用),这些电子又会进一步产生雪崩式的放电。

当电子到达阳极的时候,因为正离子移动的很慢,基本上没有移动能力,从而形成了围绕着丝级的正离子鞘。

由于放电后电子中和了阳极上的一部分电荷, 使得阳极电位降低, 随着正粒子向着阳极运动, 高压电源便通过电阻R 向计数管充电, 使得阳极电位回复, 在阳极上变得到一个负的脉冲电压。 这个负的脉冲电压, 便起到了计数的显示作用。

2. 计数管的特性

2.1 坪特性——包括起始电压、 坪长、 坪斜等 当射入计数管的粒子数目不变时, 改变计数管两级之间所加的高压值, 发现由定标器测得的计数率有变化, 如图所示的曲线。 在这个图中, V0称为起始电压, ΔV=V2-V1称为坪长, 在坪区内, 电压每升高1V 是, 计数率增加的百分数称为坪斜, 由公式表示为

%100*)

(12112V V n n n k l --=

坪特性曲线反映了计数管的性能, 所以使用前必须对它进行测量。

2.2死时间, 回复时间与分辨时间

将正离子鞘从r0移动到rc 这段不能输出脉冲的死寂时间称为死时间td , 而此后正离子鞘从rc 移动到阴极这段时间内, 阳极附近的电场逐步恢复到原来的大小, 这段所消耗的时间称为恢复时间tg 。

将从一个正常呗记录的脉冲之后, 到能产生第二个可触动定标器的脉冲这段时间τ, 叫做分辨时间。 即是说, 只有飞来的两个粒子的时间间隔大于这个分辨时间时, 才能够触发两个能够被识别的定标器脉冲。

由于分辨时间的存在, 有很多粒子将会被漏记, 影响测量值的准确度。 因而需要计数率修正公式进行修正, 修正公式如下

τ

m m n -=

2

2.3 计数管的本底

计数管处于工作电压下, 在没有放射源时所测得的计数率叫本底。 在实际测量中需要在实测值中减去本底

2.4计数管的探测效率

探测效率是指当有一个粒子通过计数管的灵敏体积时, 引起一个输出脉冲的概率。

3. 核衰变的统计规律以及放射性测量的统计误差

3.1 核衰变的统计规律

放射性核衰变的统计性是指, 放射性元素的每一个核的衰变与否是相互独立的事件, 彼此无关。 每一个核什么时候衰变纯属偶然事件。 但是对于大量的放射性核来说, 实践证明其衰变规律遵从统计

规律, 即)exp(0t N N λ-=

3.2 泊松分布与高斯分布 泊松分布: 若有N 0个未衰变的放射性原子核, 其寿命很长, 即λ很小, 单位时间内平均衰变数为n , 而且0N n <, 则可以认为在测量过程中0N n <近似不变。显然, 考虑到一些可以简化和忽略的条件, 在单位时间内有n 个核衰变, 其余核不衰变的概率为n

N n

N n n n n P --

=

0)

1(!

)()(0

, 而P(n)同时可以

表达为, 在满足以上假定的条件下, 进行多次测量时, 测量结果为n 的概率分布。 上式可以进一步简化为)exp(!

)()(n n n n P n

-=

高斯分布: 当n 比较大时, 使用泊松分布来计算, 会因为阶乘的存在而使得计算困难, 因而改用高斯分布来表达统计规律, 公式为)

2exp(21

)(2

π

σ?-

=?P

3.3 标准误差的概率含义

3.4 放射性测量中统计误差的表示 测量结果的表示式为N

N ±

相对标准误差为N N

N 1±

实验步骤简述:

1.按照图连接电路,经检查无误后,接通电源使仪器预热

将放射源置于合适的位置,并用铅砖屏蔽好。将“高压细调”反时针调节至最低位置,打开“高压”

开关,是定标器处于纪录状态。缓缓提高电压,找出起始电压V0,然后每增加20V测量一次,每次1min,直到测完坪区为止,然后立即降下高压,保护计数管。

画出坪曲线,标出某几个点的标准误差。由坪曲线求出坪长。坪斜率,选择工作电压。

2.用示波器观测计数管的死时间与整个测量系统的分辨时间

打开示波器电源,调整示波器有关旋钮,使屏上呈现2-1-4所示的波形,测出定标器输入时的阈值电压,以及td和τ值。

3.测量时间和测量次数对计数率标准误差的影响

固定测量时间为5min,重复3次,分别算出每次测量的相对标准误差,在算出3次的平均计数率和相对标准误差。固定测量时间为10min。算出测量的相对标准误差,然后针对测量时间与测量次数对误差的影响进行讨论。

4.验证统计规律

在没有放射源的情况下,利用本底验证泊松分布。先对本底测量5min,根据所得的计数大小,选定一个测量时间,使每次测量的平均值在3~7之间,然后以这个选定的时间,重复测量300次以上。

并记录每个值出现的次数。在同一坐标纸上做出泊松分布的实验曲线和理论曲线,并加以比较讨论。

原始数据、 数据处理及误差计算: 1. 坪特性的测量与计算

测量的电压与计数数据如下:

n 3140 3052 3308 3292 3477 3851 4172 4411 5408 6952

作出坪特性曲线如下:

可以看到, 起始电压为V0=0.9kV ,坪区从V5=0.94kV 开始, 从V11=1.06kV 结束 坪长为ΔV=V2-V1=1.06kV-0.94kV=0.12kV 对应的计数差为Δn=3052-2942=110

可得, 坪斜为%

031.0%100*)

12.0(2942110)

(1%100*)

(12112==

??=

--=

kV V n n V V n n n k l

2. 有源计数实验的计算处理

有源计数实验的数据如下:

计数次数A=3, 平均计数值为33.29606==

A

Ni N

计数平均值的标准误差为341.99±=±

=A

N N

σ

而通过无源计数得到的本底值为M=695, 本底值的标准误差为36.26±=±

=M M

σ

因而实际的计数值为33.2891169533.29606=-=-M N

实际计数值标准误差为934.5300

695300

.333.29606'

±=+

±=+?±=t M t

A N final

σ

最终的实际计数值表达为: N=28911 ± 5 (为符合测量实际, 数据结果仅保留到个位)

3. 本底计数验证泊松分布

本底验证的计数结果及出现次数见下页表格:

Total counts=300

将这些计数的分布结果表达为图像, 并且在同一坐标系上绘制标准的泊松分布图样作比较, 如下页图所示:

可以看到, 实际测量的分布曲线虽然与理论值存在偏移, 但是形状上较好地保持了泊松分布的特征, 因而可以认为本底计数的验证是成功的。

思考题, 实验感想, 疑问与建议:

1. 坪曲线如何测量? 如何由坪曲线选定工作电压

坪曲线的测量方法如下:将放射源置于合适的位置, 并用铅砖屏蔽好。 将“高压细调”反时针调节至最低位置, 打开“高压”开关, 是定标器处于纪录状态。 缓缓提高电压, 找出起始电压V0, 然后每增加20V 测量一次, 每次1min , 每次测量后清零计数, 再次测量。 直到测完坪区为止(离开坪区时表现为计数值迅速上升), 然后立即降下高压, 保护计数管。 通过测得的数据可以看出坪区的始末电压V1和V2, 根据实验中所得, 工作电压选在坪区的1/3处, 即工作电压设置为(V2+V1)/3较为合适

2. 什么是放射性核衰变的统计性?

放射性核衰变的统计性是指, 放射性元素的每一个核的衰变与否是相互独立的事件, 彼此无关。 每一个核什么时候衰变纯属偶然事件。但是对于大量的放射性核来说, 实践证明其衰变规律遵从统计规

律, 即)

exp(0t N N λ-=

3. 如何验证泊松分布?

方法是在没有放射源的情况下, 利用本底验证泊松分布。 先对本底测量5min , 根据所得的计数大小, 选定一个测量时间, 使每次测量的平均值在3~7之间, 然后以这个选定的时间, 重复测量300次以上。 并记录每个值出现的次数, 之后将这个计数结果表达为泊松分布曲线, 并与该条件下的理想分布曲线进行比较。

4.“标准误差”的意义是什么?

对于某一个实验,多次重复进行,得到的结果表示为σ

n的话,表示测量值落在这个范围内的概

±

率是某一个实现约定的可信值(特定值,如0.95)

5.对实验的一些改进与看法

在实验中发现,调节计数管高压的旋钮以及显示表的设计上存在缺陷,一方面电压表的最小刻度过大,不便于读数,另一反面旋钮不方便细调。建议改为数显与按钮调节式,并且数显的精确位数要多,以满足实验的要求。

原始记录及图表粘贴处:(见附页)

60进制计数器课程设计报告

电子技术基础实验 课程设计 60进制计数器

一、实验目的 (一)掌握中规模集成计数器74LS161的引脚图和逻辑功能。 (二)熟悉555集成定数器芯片的引脚图。 (三)利用74LS161和555定时器构成60进制计数器。 (四)在Multisim软件中仿真60进制计数器。 二、实验容 (一)集成计数器74LS161逻辑功能验证。 (二)用555定时器构成多谐振荡器。 (三)用两片74LS161和555定时器构成60进制计数器。 三、集成计数器介绍 (一)集成计数器74LS161管脚介绍 74LS161是4位二进制同步加法计时器。图1为它的管脚排列图,集成芯片74LS161的CLR是异步清零端(低电平有效),LOAD是异步预置数控制端(低电平有效)。CLK是时钟脉冲输入端,RCO是进位输出端,ENP、ENT是计数器使能端,高电平有效。A、B、C、D是数据输入端; QA、QB、QC、QD是数据输出端。

图1 74LS161管脚排列图 (二)集成计数器74LS161功能介绍 由表1可知,74LS161具有以下功能: 1.异步清零。当CLR=0时,无论其他各输入端的状态如何,计数器均被直接置“0”。 2.同步预置数。当CLR=1、LOAD=0且在CP上升沿作用时,计数器将ABCD同时置入QA、QB、QC、QD,使QA、QB、QC、QD=ABCD。 3.保持(禁止)。CLR=LOAD=1且ENP、ENT=0时,无论有无CP脉冲作用,计数器都将保持原有的状态不变(停止计数)。 4.计数。CLR=LOAD=ENP=ENT=1时,74LS161处于计数状态。 表1 74LS161功能表

集成计数器及寄存器的运用 实验报告

电子通信与软件工程 系2013-2014学年第2学期 《数字电路与逻辑设计实验》实验报告 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 班级: 姓名: 学号: 成绩: 同组成员: 姓名: 学号: --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 一、 实验名称:集成计数器及寄存器的运用 二、实验目的: 1、熟悉集成计数器逻辑功能与各控制端作用。 2、掌握计数器使用方法。 三、 实验内容及步骤: 1、集成计数器74LS90功能测试。74LS90就是二一五一十进制异步计数器。逻辑简图为图8、1所示。 四、 五、 图8、1 六、 74LS90具有下述功能: ·直接置0(1)0(2)0(.1)R R ,直接置9(S9(1,·S,.:,=1) ·二进制计数(CP 、输入QA 输出) ·五进制计数(CP 2输入Q D Q C Q B 箱出) ·十进制计数(两种接法如图8.2A 、B 所示) ·按芯片引脚图分别测试上述功能,并填入表 8、1、表8、2、表8、3中。

图8、2 十进制计数器 2、计数器级连 分别用2片74LS90计数器级连成二一五混合进制、十进制计数器。 3、任意进制计数器设计方法 采用脉冲反馈法(称复位法或置位法)。可用74LS90组成任意模(M)计数器。图8、3就是用74LS90实现模7计数器的两种方案,图(A)采用复位法。即计数计到M异步清0。图(B)采用置位法,即计数计到M一1异步置0。 图8、3 74LS90 实现七进进制计数方法 (1)按图8、3接线,进行验证。 (2)设计一个九进制计数器并接线验证。 (3)记录上述实验的同步波形图。 四、实验结果:

数字钟设计报告——数字电路实验报告

数字钟设计实验报告 专业:通信工程 姓名:王婧 班级:111041B 学号:111041226

数字钟的设计 目录 一、前言 (3) 二、设计目的 (3) 三、设计任务 (3) 四、设计方案 (3) 五、数字钟电路设计原理 (4) (一)设计步骤 (4) (二)数字钟的构成 (4) (三)数字钟的工作原理 (5) 六、总结 (9) 1

一、前言 此次实验是第一次做EDA实验,在学习使用软硬件的过程中,自然遇到很多不懂的问题,在老师的指导和同学们的相互帮助下,我终于解决了实验过程遇到的很多难题,成功的完成了实验,实验结果和预期的结果也是一致的,在这次实验中,我学会了如何使用Quartus II软件,如何分层设计点路,如何对实验程序进行编译和仿真和对程序进行硬件测试。明白了一定要学会看开发板资料以清楚如何给程序的输入输出信号配置管脚。这次实验为我今后对 EDA的进一步学习奠定了更好的理论基础和应用基础。 通过本次实验对数电知识有了更深入的了解,将其运用到了实际中来,明白了学习电子技术基础的意义,也达到了其培养的目的。也明白了一个道理:成功就是在不断摸索中前进实现的,遇到问题我们不能灰心、烦躁,甚至放弃,而要静下心来仔细思考,分部检查,找出最终的原因进行改正,这样才会有进步,才会一步步向自己的目标靠近,才会取得自己所要追求的成功。 2

二、设计目的 1.掌握数字钟的设计方法。 2熟悉集成电路的使用方法。 3通过实训学会数字系统的设计方法; 4通过实训学习元器件的选择及集成电路手册查询方法; 5通过实训掌握电子电路调试及故障排除方法; 6熟悉数字实验箱的使用方法。 三、设计任务 设计一个可以显示星期、时、分、秒的数字钟。 要求: 1、24小时为一个计数周期; 2、具有整点报时功能; 3、定时闹铃(未完成) 四、设计方案 一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”,“分”,“秒”计数器和定时器组成。干电路系统由秒信号发生 3

计算器课程设计报告

课设报告 福建工程学院软件学院 题目:汇编计算器 班级: 1301 姓名 学号: 指导老师: 日期:

目录 1、设计目的 (3) 2、概要设计 (3) 2.1 系统总体分析 (3) 2.2 主模块框图及说明 (3) 3、详细设计 (4) 3.1 主模块及子模块概述 (4) 3.2各模块详运算 (4) 4、程序调试 (7) 4.1 运行界面分析 (7) 算法分析 (7) 4.2 调试过程与分析 (9) 5、心得体会 (11) 5.1 设计体会 (11) 5.2 系统改进 (11) 附录: (11)

1、设计目的 本课程设计是一次程序设计方法及技能的基本训练,通过实际程序的开发及调试,巩固课堂上学到的关于程序设计的基本知识和基本方法,进一步熟悉汇编语言的结构特点和使用,达到能独立阅读、设计编写和调试具有一定规模的汇编程序的水平。 2、概要设计 用8086汇编语言编写一个能实现四则混合运算、带括号功能的整数计算器程序。程序能实现键盘十进制运算表达式的输入和显示(例如输入:“1+2*(3-4)”),按“=”后输出十进制表示的运算结果。 2.1 系统总体分析 在8086的操作环境下,该计算器分成输入,数据存储,运算功能,输出几个大模块,实现了使用者使用该计算器时输入一个算式,能让系统进行计算。此计算器的实现功能是基本的数学的四则运算,结果范围在0~65535。 2.2 主模块框图及说明 此流程图简要的表现出了所要实现的功能以及一些功能的大概算法,同时也是我编写的一个总体的框架。 程序流程图说明:通过流程图,可以看出程序运行时,首先输出提示语气,当用户输入后,程序根据所输入内容进行判断,通过判断的结果来决定调用哪个功能模块,首要先要要判断的是否为0-9,“+”“-”“*”“/”这些字符,若不是就会报错,实则根据运算符号调用其功能模块完成运算。最后将运算的结果显示在主频幕上,返回主程序,使用户可以重新输入。

浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟2021届高三上学期期中联考试题 物理 Word版含答案

绝密★考试结束前 浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟期中联考 高三物理学科试题 考生须知: 1.本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页,满分100分,考试时间90分钟。 2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号。 3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效。 4.考试结束后,只需上交答题卷。 选择题部分 一、选择题I(本题共13小题,每小题3分,共39分,每小题给出的四个备选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.下列由科学家命名国际单位对应的物理量是矢量 A.韦伯 B.特斯拉 C.安培 D.焦耳 2.小明在手机中“12306”APP上查找到一辆从温岭站到杭州东站的动车时间表,如图所示,已知温岭到杭州的路程约为300km,下列说法正确的是 A.动车进站过程中可以把动车看做质点 B.从温岭站到杭州东站的平均速度为120km/h C.若动车出站速度从零加速到200km/h用时5min,动车启动加速度约为0.2m/s2 D.若动车进站减速过程中,动车对乘客的作用力竖直向上 3.小孩用一轻质弹簧拉水平地面上的箱子,但没有拉动,已知弹簧与水平面有一定夹角θ(且θ≠0),以下说法正确的是

A.箱子对地面的压力大于箱子的重力 B.小孩对弹簧的拉力大小等于箱子受到的摩擦力大小 C.小孩对弹簧的拉力和箱子对弹簧的拉力是一对相互作用力 D.小孩受到的地面摩擦力大小和箱子受到地面的摩擦力大小相同 4.关于原子物理知识方面,下列说法正确的是 A.随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 B.盖革-米勒计数器不仅能用来计数,还能区分射线的种类 C.质子、中子、电子都参与强相互作用 D.原子中电子的坐标没有确定的值,只能说某时刻电子在某点附近单位体积内出现的概率 5.图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压,并加在一理想变压器的原线圈上,电压表为交流电表。当变压器副线圈电压值大于5000V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。则下列说法正确的是 A.开关闭合后,电压表示数为5V B.转换器产生的交流电在1s时间内电流变化5次 C.若原、副线圈匝数比至少满足1:1000才能使钢针放电 D.若原、副线圈匝数比为1:2000,在一个周期内钢针放电时间为0.1s 6.“跳楼机”以惊险刺激深受年轻人的欢迎,它的基本原理是将巨型娱乐器械由升降机送到离地面一定高处,然后让座舱自由落下。一段时间后,制动系统开始启动,使座舱均匀减速,到达地面时刚好停下,下列说法正确的是

24小时制时、分、秒计时器设计报告

时钟仿真实验报告 一、任务及要求 用51单片机设计时、分、秒计时器,具体要求如下。 1、具有时、分、秒计时功能和8位数码管显示功能,显示格式为:“时-分-秒”; 2、用Proteus设计仿真电路进行结果仿真; 3、4人组成设计小组完成,小组成员有明确分工,1人负责总体方案设计及报告撰写,2人负责功能模块函数设计,1人负责仿真电路设计及调试。 4、完成程序设计、仿真电路设计、结果仿真,完成报告并上传空间课程栏目中的课程设计报告子栏目中。 二、设计方案: 1、总体方案构思:通过使用定时计数器以及中断溢出,50ms中断溢出一次,溢出20次为1S。所以当定时溢出计数变量temp自加20次时计数变量miao自加1,直到加到第60次时miao(秒)清零,并且计数变量fen自加1,直到fen加到第60次时,fen(分)清零且shi(时)

自加1,直到shi加到第24次时,shi(小时)清零。最后经译码后,通过扫描显示模块程序将得到的时钟结果以动态显示的方式显示在8位一体共阳数码管上。 2、程序功能模块说明:此时钟程序包括时钟中断计时、延时函数、显示函数等模块 3、仿真电路构成:此次时钟程序的仿真电路的设计较简单,硬件部分主要有AT89C52单片机芯片一块、八位一体LED共阳数码管一块、8个普通电阻以及8个逻辑非门。其中8个普通电阻用作P0口上拉电阻。另外,由于数码管是共阳的,而实际程序中的位码是以低电平有效的,所以八个逻辑非门用来取反单片机输出的位码。 4、时钟计时程序设计思想分析:采用定时计数器T0,工作方式1,定时50ms,再对定时溢出中断次数计数,若溢出了20次则时间为1秒! 5、函数模块程序流程图:

数电脉搏计数器电路课程设计

烟台南山学院 数字电子技术课程设计题目脉搏计数电路设计 姓名:___ XXXXXX ___ 所在学院:_工学院电气与电子工程系 所学专业:_ 自动化 班级:___电气工程XXXX 学号:___XXXXXXXXXXXXXX 指导教师:_____ XXXXXXXX ___ 完成时间:____ XXXXXXXXXXXXX

数电课程设计任务书 一、基本情况 学时:40学时学分:1学分适应班级:12电气工程 二、进度安排 本设计共安排1周,合计40学时,具体分配如下: 实习动员及准备工作:2学时 总体方案设计:4学时 查阅资料,讨论设计:24学时 撰写设计报告:8学时 总结:2学时 教师辅导:随时 三、基本要求 1、课程设计的基本要求 数字电子技术课程设计是在学习完数字电子课程之后,按照课程教学要求,对学生进行综合性训练的一个实践教学环节。主要是培养学生综合运用理论知识的能力,分析问题和解决问题的能力,以及根据实际要求进行独立设计的能力。初步掌握数字电子线路的安装、布线、焊接、调试等基本技能;熟练掌握电子电路基本元器件的使用方法,训练、提高读图能力;掌握组装调试方法。其中理论设计包括总体方案选择,具体电路设计,选择元器件及计算参数等,课程设计的最后要求是写出设计总结报告,把设计内容进行全面的总结,若有实践条件,把实践内容上升到理论高度。 2、课程设计的教学要求 数字电子技术课程设计的教学采用相对集中的方式进行,以班为单位全班学生集中到设计室进行。做到实训教学课堂化,严格考勤制度,在实训期间累计旷课达到6节以上,或者迟到、早退累计达到8次以上的学生,该课程考核按不及格处理。在实训期间需要外出查找资料,必须在指定的时间内方可外出。 课程设计的任务相对分散,每3名学生组成一个小组,完成一个课题的设计。小组成员既有分工、又要协作,同一小组的成员之间可以相互探讨、协商,可以互相借鉴或参考别人

实验五--时序逻辑电路实验报告

实验五时序逻辑电路(计数器和寄存器)-实验报告 一、实验目的 1.掌握同步计数器设计方法与测试方法。 2.掌握常用中规模集成计数器的逻辑功能和使用方法。 二、实验设备 设备:THHD-2型数字电子计数实验箱、示波器、信号源 器件:74LS163、74LS00、74LS20等。 三、实验原理和实验电路 1.计数器 计数器不仅可用来计数,也可用于分频、定时和数字运算。在实际工程应用中,一般很少使用小规模的触发器组成计数器,而是直接选用中规模集成计数器。 2.(1) 四位二进制(十六进制)计数器74LS161(74LS163) 74LSl61是同步置数、异步清零的4位二进制加法计数器,其功能表见表5.1。 74LSl63是同步置数、同步清零的4位二进制加法计数器。除清零为同步外,其他功能与74LSl61相同。二者的外部引脚图也相同,如图5.1所示。 表5.1 74LSl61(74LS163)的功能表 清零预置使能时钟预置数据输入输出 工作模式R D LD EP ET CP A B C D Q A Q B Q C Q D 0 ××××()××××0 0 0 0 异步清零 1 0 ××D A D B D C D D D A D B D C D D同步置数 1 1 0 ××××××保持数据保持 1 1 ×0 ×××××保持数据保持 1 1 1 1 ××××计数加1计数3.集成计数器的应用——实现任意M进制计数器 一般情况任意M进制计数器的结构分为3类,第一类是由触发器构成的简单计数器。第二类是由集成二进制计数器构成计数器。第三类是由移位寄存器构成的移位寄存型计数器。第一类,可利用时序逻辑电路的设计方法步骤进行设计。第二类,当计数器的模M较小时用一片集成计数器即可以实现,当M较大时,可通过多片计数器级联实现。两种实现方法:反馈置数法和反馈清零法。第三类,是由移位寄存器构成的移位寄存型计数器。 4.实验电路: 十进制计数器 同步清零法 同步置数法

高二3-5原子核练习

高中物理选修3-5同步练习 原子核的组成 2.下列哪些事实表明原子核具有复杂的结构() A.α粒子的散射实验 B.天然放射现象 C.阴极射线的发现 D.X射线的发现 3.有三种射线,射线a很容易穿透黑纸,速度接近光速;射线b可穿透几十厘米厚的混凝土,能量很高;用射线c照射带电的导体,可使电荷很快消失。则下列判断中正确的是() A.a是α射线,b是β射线,c是γ射线 B.a是β射线,b是γ射线,c是α射线 C.a是γ射线,b是α射线,c是β射线 D.a是γ射线,b是β射线,c是α射线 4.下列哪些现象能说明射线来自原子核() A.三种射线的能量都很高 B.放射线的强度不受温度、外界压强等物理条件的影响 C.元素的放射性与所处的化学状态(单质、化合态)无关 D.α射线、β射线都是带电的粒子流 5.若用x代表一个中性原子中核外的电子数,y代表此原子核内的质子数,z代表此原子的原子核内的中子数,则对23490Th的原子来说() A.x=90y=90z=234 B.x=90y=90z=144 C.x=144y=144z=90 D.x=234y=234z=324 6.氢有三种同位素,分别是氕11H、氘21H、氚31H,则() A.它们的质子数相等B.它们的核外电子数相等 C.它们的核子数相等D.它们的中子数相等 8.如图所示,天然放射性元素,放出α、β、γ三种射线同时射入互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,射入时速度方向和电场、磁场方向都垂直,进入场区后发现β射线和γ射线都 沿直线前进,则α射线() A.向右偏B.向左偏 C.直线前进D.无法判定

9.如图所示,R 是一种放射性物质,虚线方框内是匀强磁场,LL ′是厚纸板,MN 是荧光屏,实验时,发现在荧光屏的O 、P 两点处有亮斑,由此可知磁场的方向、到达O 点的射线种类、到达P 点的射线种类应属于下表中的( ) 10.如图所示,x 为未知的放射源,L 为薄铝片,若在放射源和计数器之间加上L 后,计数器的计数率大幅度减小;在L 和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场,计数器的计数率不变,则x 可能是( ) A .α和β的混合放射源 B .纯α放射源 C .α和γ的混合放射源 D .纯γ放射源 11.如图所示,是利用放射线自动控制铝板厚度的装置,假如放射源能放射出α、β、γ三种射线,而根据设计,该生产线压制的是3 mm 厚的铝板,那么是三种射线中的哪种射线对控制铝板厚度起主要作用?当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超过标准值时,将会通过自动装置将M 、N 两个轧辊间的距离如何调节? 12.质谱仪是一种测定带电粒子的质量及分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示,离子源S 产生的各种不同正离子束(速度可看成为零),经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场,到达记录它的照相底片P 上,设离子在P 上的位置到入口处S 1的距离为x 。 (1)设离子质量为m 、电荷量为q 、加速电压为U 、磁感应强度大小为B ,求x 的大小; (2)氢的三种同位素11H 、21H 、31H 从离子源S 出发,到达照相底片的位置距入口处S 1的距 离之比x H x D x T 为多少?

数字电路实验报告计数器的逻辑功能及应用word精品

数字电路实验报告 计数器逻辑功能及其应用 实验目的: 1. 熟悉中等规模集成电路计数器 74LS160的逻辑功能,使用方法及应用。 2. 掌握构成任意进制计数器的方法。 实验设备及器件: 1. 数字逻辑电路实验板 1片 2. 74HC160同步加法二进制计数器 2片 3. 74HC00二输入四与非门 1片 三、实验原理: 计数器是一个用以实现计数功能的时序部件, 它不仅可用来计脉冲数,还常用作数字系 统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。 计数器种类很多。按构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源来分, 有同步计 数器和异步计数器。 根据计数制的不同, 分为二进制计数器,十进制计数器和任意进制计数 器。根据计数的增减趋势,又分为加法、 减法和可逆计数器。还有可预置数和可编程序功能 计数器等等。目前,无论是 TTL 还是CMOS 集成电路,都有品种较齐全的中规模集成计 数器。使用者只要借助于器件手册提供的功能表和工作波形图以及引出端的排列, 就能正确 地运用这些器件。 集成计数器74HC160是二-五-十进制计数器,其管脚排列如图。 四、实验内容 1.构成摸10计数器 实验原理图 c T 叱Tc % s c r Qa

实验结果:数码管显示为从 0到5之间变化。 3、组成模100计数器 实验结果:个位数码管随时间显示 0、1、2、3、4、5、6、7、& 9,十位数码管显示个位 进位计数结果,按 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9变化。 五、实验心得: 本次实验,通过对计数器工作过程的探索,基本上了解了数码计数器的工作原理, 以及 74HC160 的数字特点,让我更进一步掌握了如何做好数字电子数字实验,也让我认识 到自身理论知识的不 > CL 160 实验结果:数码管显示为从 2、组成模6计数器 实验原理 图 OC LI) 0到9之间变化。

24进制计数器设计报告.doc

24进制计数器设计报告 单时钟同步24进制计数器课程设计报告1.设计任务1.1设计目的1.了解计数器的组成及工作原理。 2.进一步掌握计数器的设计方法和计数器相互级联的方法。 3.进一步掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。 4.进一步掌握数字系统的制作和布线方法。 5.熟悉集成电路的引脚安排。 1.2设计指标1.以24为一个周期,且具有自动清零功能。 2.能显示当前计数状态。 1.3设计要求1.画出总体设计框图,以说明计数器由哪些相对独立的功能模块组成,标出各个模块之间互相联系,时钟信号传输路径、方向。 并以文字对原理作辅助说明。 2.设计各个功能模块的电路图,加上原理说明。 3.选择合适的元器件,利用multisim仿真软件验证、调试各个功能模块的电路,在接线验证时设计、选择合适的输入信号和输出方式,在确定电路充分正确性同时,输入信号和输出方式要便于电路的测试和故障排除。 4.在验证各个功能模块基础上,对整个电路的元器件和布线进行合理布局。 5.打印PCB板,腐蚀,钻孔,插元器件,焊接再就对整个计数器电路进行调试。

2.设计思路与总体框图.计数器由计数器、译码器、显示器三部分电路组成,再由555定时器组成的多谐振荡器来产生方波,充当计数脉冲来作为计数器的时钟信号,计数结果通过译码器显示。 图1所示为计数器的一般结构框图。 十位数码显示管译码驱动异步清零计数器计数脉冲(由555电路产生)个位位数码示像管译码驱动异步清零计数器强制清零▲图1计数器结构框图3.系统硬件电路的设计3.1555多谐荡电路555多谐振荡电路由NE555P芯片、电阻和电容组成。 由NE555P的3脚输出方波。 ▲图2555电路3.2计数器电路集成计数芯片一般都设置有清零输入端和置数输入端,而且无论是清零还是置数都有同步和异步之分。 有的集成计数器采用同步方式,即当CP触发沿到来时才能完成清零或置数任务;有的集成计数器则采用异步方式,即通过触发器的异步输入端来直接实现清零或置数,与CP信号无关。 本设计采用异步清零。 由2片十进制同步加法计数器74LS160(图2-1-1)、一片与非门74LS00(图2-1-2)和相应的电阻、开关。 由外加送来的计数脉冲(由555电路产生)送入两个计数器的CLK端,电路在计数脉冲的作用下按二进制自然序依次递增1,当个位计数到9时,输出进位信号给十位充当使能信号进位。

数字钟设计报告——数字电路实验报告

. 数字钟设计实验报告 专业:通信工程 :王婧 班级:111041B 学号:111041226 .

数字钟的设计 目录 一、前言 (3) 二、设计目的 (3) 三、设计任务 (3) 四、设计方案 (3) 五、数字钟电路设计原理 (4) (一)设计步骤 (4) (二)数字钟的构成 (4) (三)数字钟的工作原理 (5) 六、总结 (9) 1

一、前言 此次实验是第一次做EDA实验,在学习使用软硬件的过程中,自然遇到很多不懂的问题,在老师的指导和同学们的相互帮助下,我终于解决了实验过程遇到的很多难题,成功的完成了实验,实验结果和预期的结果也是一致的,在这次实验中,我学会了如何使用Quartus II软件,如何分层设计点路,如何对实验程序进行编译和仿真和对程序进行硬件测试。明白了一定要学会看开发板资料以清楚如何给程序的输入输出信号配置管脚。这次实验为我今后对 EDA的进一步学习奠定了更好的理论基础和应用基础。 通过本次实验对数电知识有了更深入的了解,将其运用到了实际中来,明白了学习电子技术基础的意义,也达到了其培养的目的。也明白了一个道理:成功就是在不断摸索中前进实现的,遇到问题我们不能灰心、烦躁,甚至放弃,而要静下心来仔细思考,分部检查,找出最终的原因进行改正,这样才会有进步,才会一步步向自己的目标靠近,才会取得自己所要追求的成功。 2

二、设计目的 1.掌握数字钟的设计方法。 2熟悉集成电路的使用方法。 3通过实训学会数字系统的设计方法; 4通过实训学习元器件的选择及集成电路手册查询方法; 5通过实训掌握电子电路调试及故障排除方法; 6熟悉数字实验箱的使用方法。 三、设计任务 设计一个可以显示星期、时、分、秒的数字钟。 要求: 1、24小时为一个计数周期; 2、具有整点报时功能; 3、定时闹铃(未完成) 四、设计方案 一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”,“分”,“秒”计数器和定时器组成。干电路系统由秒信号发生器、“时、 3

高中物理-探测射线的方法课后训练

高中物理-探测射线的方法课后训练 基础巩固 1.用威耳逊云室探测射线,其中粒子在威耳逊云室中径迹直而粗的是( ) A.α粒子B.β粒子 C.γ粒子D.以上都不是 2.关于威耳逊云室探测射线,下述正确的是( ) A.威耳逊云室内充满过饱和蒸气,射线经过时可显示出射线运动的径迹 B.威耳逊云室中径迹粗而直的是α射线 C.威耳逊云室中径迹细而长的是γ射线 D.威耳逊云室中显示粒子径迹原因是电离,所以无法由径迹判断射线所带电荷的正负3.下列说法中错误的是( ) A.威耳逊云室和盖革—米勒计数器都是利用了放射线使气体电离的性质 B.盖革—米勒计数器除了用来计数,还能区分射线的种类 C.用威耳逊云室探测射线时,径迹比较细且常常弯曲的是β粒子的径迹 D.根据气泡室中粒子径迹的照片上记录的情况,可以分析粒子的带电、动量、能量等情况 4.在威耳逊云室中,关于放射源产生的射线径迹,下列说法中正确的是( ) A.由于γ射线的能量大,容易显示其径迹 B.由于β粒子的速度大,其径迹粗而且长 C.由于α粒子的速度小,不易显示其径迹 D.由于α粒子的电离作用强,其径迹直而粗 5.带电粒子进入云室会使云室中的气体电离,从而显示其运动轨迹。如图是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹,a和b是轨迹上的两点,匀强磁场B垂直纸面向里。该粒子在运动时,其质量和电荷量不变,而动能逐渐减少,下列说法正确的是( ) A.粒子先经过a点,再经过b点B.粒子先经过b点,再经过a点 C.粒子带负电D.粒子带正电 能力提升 6.用盖革—米勒计数器测定放射源的放射强度为每分钟405次,若将一张厚纸板放在计数器与放射源之间,计数器几乎测不到射线。10天后再次测量,测得该放射源的放射强度为每分钟101次,则下列关于射线性质及它的半衰期的说法正确的是( ) A.放射源射出的是α射线 B.放射源射出的是β射线 C.这种放射性元素的半衰期是5天 D.这种放射性元素的半衰期是2.5天 7.用α粒子照射充氮的云室,摄得如图所示的照片,下列说法中正确的是( ) A.A是α粒子的径迹,B是质子的径迹,C是新核的径迹 B.B是α粒子的径迹,A是质子的径迹,C是新核的径迹 C.C是α粒子的径迹,A是质子的径迹,B是新核的径迹

基于单片机的光电计数器课程设计

计控学院 College of computer and control engineering Qiqihar university 电气工程课程设计报告题目:基于单片机的光电计数器 系别电气工程系 专业班级电气123班 学生姓名宋恺 学号2012024073 指导教师李艳东 提交日期 2015年6月 24日 成绩

电气工程课程设计报告 摘要 光电计数器是利用光电元件制成的自动计数装置。其工作原理是从光源发出的一束平行光照射在光电元件(如光电管、光敏电阻等)上,每当这束光被遮挡一次时,光电元件的工作状态就改变一次,通过放大器可使计数器记下被遮挡的次数。光电计数器的应用范围非常广泛,常用于记录成品数量,例如绕线机线圈匝数的检测、点钞机纸币张数的检测、复印机纸张数量的检测,或展览会参观者人数。 光电计数器与机械计数器相比,具有可靠性高、体积小、技术频率高、能和计算机链接实现自动控制等优点。本文即介绍基于MCS-51单片机的光电技术器。 关键词:单片机;光电计数器;数码显示;自动报警

齐齐哈尔大学计控学院电气工程系课程设计报告 目录 1 设计目的及意义 (1) 2 设计内容 (1) 2.1 系统整体设计 (1) 2.1.1 实验方案 (1) 2.1.2 光电计数器结构框图 (2) 图1 光电计数器结构框图 (2) 2.2系统硬件设计 (2) 2.2.1稳压直流电源电路 (2) 2.2.2发射接收电路 (3) 2.2.3显示电路 (3) 2.2.4报警电路 (4) 2.2.5硬件系统 (4) 2.3系统软件设计 (6) 3 结论7 4 参考文献 (8)

计数器的设计实验报告

计数器的设计实验报告 篇一:计数器实验报告 实验4 计数器及其应用 一、实验目的 1、学习用集成触发器构成计数器的方法 2、掌握中规模集成计数器的使用及功能测试方法二、实验原理 计数器是一个用以实现计数功能的时序部件,它不仅可用来计脉冲数,还常用作数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。 计数器种类很多。按构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源来分,有同步计数器和异步计数器。根据计数制的不同,分为二进制计数器,十进制计数器和任意进制计数器。根据计数的增减趋势,又分为加法、减法和可逆计数器。还有可预置数和可编程序功能计数器等等。目前,无论是TTL还是

CMOS集成电路,都有品种较齐全的中规模集成计数器。使用者只要借助于器件手册提供的功能表和工作波形图以及引出端的排列,就能正确地运用这些器件。 1、中规模十进制计数器 CC40192是同步十进制可逆计数器,具有双时钟输入,并具有清除和置数等功能,其引脚排列及逻辑符号如图5-9-1所示。 图5- 9-1 CC40192引脚排列及逻辑符号 图中LD—置数端CPU—加计数端CPD —减计数端CO—非同步进位输出端BO—非同步借位输出端 D0、D1、D2、D3 —计数器输入端 Q0、Q1、Q2、Q3 —数据输出端CR—清除端 CC40192的功能如表5-9-1,说明如下:表5-9-1 当清除端CR为高电平“1”时,计数

器直接清零;CR置低电平则执行其它功能。当CR为低电平,置数端LD也为低电平时,数据直接从置数端D0、D1、D2、D3 置入计数器。 当CR为低电平,LD为高电平时,执行计数功能。执行加计数时,减计数端CPD 接高电平,计数脉冲由CPU 输入;在计数脉冲上升沿进行8421 码十进制加法计数。执行减计数时,加计数端CPU接高电平,计数脉冲由减计数端CPD 输入,表5-9-2为8421 码十进制加、减计数器的状态转换表。加法计数表5-9- 减计数 2、计数器的级联使用 一个十进制计数器只能表示0~9十个数,为了扩大计数器范围,常用多个十进制计数器级联使用。 同步计数器往往设有进位(或借位)输出端,故可选用其进位(或借位)输出信号驱动下一级计数器。 图5-9-2是由CC40192利用进位

案例4生活中的放射线

案例6-4 生活中的放射线 三门中学何赛君 一、教学设计思路 根据建构主义学习理论,学生的学习是基于经验基础上的知识建构。学生是知识建构的主体。选修课程的教学应该根据内容特点和要求,通过教学方式和学习方式的多样整合,实现三维目标的整体达成。本课时的教学设计根据内容的实践性和知识性特点,首先采用学生“信息搜集---信息整理---交流分享”的形式获得对放射线天使和魔鬼双重特点的认识。探测射线的方法需要调动学生的已有知识(如射线的电离能力、带电粒子在磁场、电场中的偏转 -辐射个人剂量报警仪等)综合分析,加上威尔逊云室、气泡室、盖革-米勒计数器、xγ 的技术结构,理解难度很大,宜采用教师讲授的方法。实践性作业的设计使课堂教学得以延伸。 二、前期分析 本课题是浙江省首批推荐使用的网络视频选修课程《魔法城探秘-有关核电发展的安全与环境问题的专题活动》的第一讲。放射线是这个课程的一个重要概念。放射线的成分和产生机理如果学生没有学过原子物理知识是陌生的,即使学过原子物理知识的学生,对放射线的了解也是不全面的。在民众谈核色变的背景下,我们的学生要有别于一般的民众,要敢于质疑,要有实事求是的辩证观,不能人云亦云,这就要让我们的学生见多识广,让学生通过实例从较深层次认识放射性的魔鬼与天使的双重特征。要驾驭放射线,使之为民众造福,就得知道放射线的探测方法。作业的设计除了知识性的巩固,还有研究性的作业内容。对改变学习方式,通过渗透与巩固、课堂听课与实践活动想结合的学习方式,增强学习的自主性和主动性。 重点与难点: 1.教学重点 搜集材料,知道放射性的危害和防护,知道放射性在医疗、农业、工业上的应用实例。2.教学难点 知道显示放射线的原理和常见探测方法。 三、教学目标 1.知识与技能 (1)知道放射性的危害和防护措施 (2)能举例说明放射性在医疗、农业、工业上的应用

自动计数器课程设计..

西安电子科技大学 长安学院课程设计实验报告 姓名: 学号: 指导老师:

自动计数器课程设计 摘要:自动计数器在日常生活中屡见不鲜,它是根据不同的情况设定的,能够通过技术功能实现一些相应的程序,如通过自动计数器来实现自动打开和关闭各种电器设备的电源。广泛用于路灯,广告灯,电饭煲等领域。 自动计数器给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了自动计数器的功能。诸如自动定时报警器、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动启闭电路,定时开关烤箱、甚至各种定时电器的自动启用等,所有这些,都是以自动计数器为基础的。由于它的功能强劲,用途广泛,方便利用,所以在这个电子科技发展的时代,它是一个很好的电子产品。如在洗衣机的定时控制以及路灯等一些人们不能再现场控制的操控。都可以利用自动计数器来完成这样的功用。可见此系统所能带来的方便和经济效益是相当远大的。因此,研究自动计数器及扩大其应用,有着非常现实的意义。 本次课设设计是检验理论学习水平、实践动手能力及理论结合实际的能力,要求具有一定的分析处理问题能力和自学能力的一个比较重要得实践课程。通过这样的过程,使我们的论文及实践水平有一次较为全面的检查,同时也使我们硬件方面的能力有所提高,对以后的学习有这非常重要的意义。 关键词:电器设备;自动计数器;电源 指导老师签名:

1. 设计任务及方案 1.1设计任务 设计并制作一个自动计数器,NE555构成时钟信号发生器,CD4518为二,十进制加计数器,CD4543为译码驱动器,调节R17课调节555的震荡频率,C1为充放电电容,电容越大,充点时间越长,振荡频率越低。 介绍了一种新型的自动计数器设计方法,以NE555构成计数脉冲信号发生器,CD4518为二/十进制加法计数器,CD4543为译码驱动器,与按键、数码管等较少的辅助硬件电路相结合,实现对LED数码管进行控制。本系统具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易操作等优点。 本计数器可将机械或人工计数方式变为电子计数,并且采用LED数码显示,简单直观,可适用于诸多行业,以满足现代生产、生活等方面的需求。随着生产技术的不断改善和提高,在现代化生产的许多场合都可以看到计数器的使用。本计数器具有低廉的造价以及控制简单等特点。通过对计数脉冲的转换可使本计数器应用更为广泛。 2.电路原理 2.1 元器件的设计与参数 本小组设计的电路原理图所涉及的元器件有:电压为+5V的直流稳压电源;最大电阻为100K的滑动变阻器R17一个;有极性电容C1一个;无极性电容C2和C3; 开关SW一个;电阻R1~~R16总共16个;芯片有:NE555,CD4518,CD4543;以及共阴极7段数码显示器两个。

实验四、 计数器的设计 电子版实验报告

实验四:计数器的设计 实验室:信息楼247 实验台号: 4 日期: 专业班级:机械1205 姓名:陈朝浪学号: 20122947 一、实验目的 1. 通过实验了解二进制加法计数器的工作原理。 2. 掌握任意进制计数器的设计方法。 二、实验内容 (一)用D触发器设计4位异步二进制加法计数器 由D触发器组成计数器。触发器具有0和1两种状态,因此用一个触发器 就可以表示1位二进制数。如果把n个触发器串起来,就可以表示N位二进制 数。(用两个74LS74设计实现) (二)利用74LS161设计实现任意进制的计数器 设计要求:学生以实验台号的个位数作为所设计的任意进制计数器。 先熟悉用1位74LS161设计十进制计数器的方法。 ①利用置位端实现十进制计数器。 ②利用复位端实现十进制计数器。 提示:设计任意计数器可利用芯片74LS161和与非门设计,74LS00为2输 入与非门,74LS30为8输入与非门。 74LS161为4位二进制加法计数器,其引脚图及功能表如下。

三、实验原理图 1.由4个D触发器改成的4位异步二进制加法计数器 2.由74LS161构成的十进制计数器

四、实验结果及数据处理 1.4位异步二进制加法计数器实验数据记录表 2. 画出你所设计的任意进制计数器的线路图,并说明设计思路。

设计思路:四进制为四个输出Q3Q2Q1Q0=0000,0001,0010,0011循环,第一个无效状态为0100 1,置位法设计四进制计数器:当检测到输入为0011时,先输出显示3,然后再将D 置于低电位,计数器输出Q3Q2Q1Q0复位。 2,复位法设计四进制计数器:当检测到第一个无效状态0100时,通过与非门的反馈计数器的Cr首先置于低电平使计数器复位为0000。 五、思考题 1. 由D触发器和JK触发器组成的计数器的区别? 答:D触发器是cp上升沿触发,JK触发器是下降沿触发。 2. 74LS161是同步还是异步,加法还是减法计数器? 答:同步。加法计数器。 3. 设计十进制计数器时将如何去掉后6个计数状态的? 答:加一个与非门形成负反馈。当计数到第一个无效状态Q3Q2Q1Q0==1010时,Q3和Q1全为1,Q1,Q3接与非门,输出作为复位信号,使所有触发器复位,从而去掉了后6个状态。

第十九章第三节探测射线的方法、第四节放射性的应用与防护

第三节探测射线的方法 第四节放射性的应用与防护 [学习目标] 1.知道探测射线的几种方法,了解探测射线的几种仪器. 2.知道核反应及其遵循的规律,会正确书写核反应方程. 3.知道放射性同位素和人工放射性同位素,了解放射性的应用与防护. 一、探测射线的方法(阅读教材P73~P75) 1.探测方法 (1)组成射线的粒子会使气体或液体电离,以这些离子为核心,过饱和的蒸气会产生雾滴,过热液体会产生气泡. (2)射线能使照相乳胶感光. (3)射线能使荧光物质产生荧光. 2.探测仪器 (1)威耳逊云室:①原理:粒子在云室内气体中飞过,使沿途的气体分子电离,过饱和酒精蒸气就会以这些离子为核心凝结成雾滴,于是显示出射线的径迹. ② (2)气泡室:气泡室的原理同云室的原理类似,所不同的是气泡室里装的是液体,如液态氢. 粒子通过过热液体时,在它的周围产生气泡而形成粒子的径迹. (3)盖革—米勒计数器: ①优点:G-M计数器非常灵敏,使用方便. ②缺点:只能用来计数,不能区分射线的种类. 拓展延伸?———————————————————(解疑难) 不同探测方法的对比 威耳逊云室和气泡室都是依据径迹探测射线的性质和种类,而盖革—米勒计数器只能计数,不能区分射线的种类. 1.(1)射线中的粒子与其他物质作用时,产生一些现象,可以显示射线的存在.() (2)云室和气泡室都是应用射线的穿透能力研究射线的径迹.() (3)盖革—米勒计数器既可以统计粒子的数量,也可以区分射线的种类.() 提示:(1)√(2)×(3)× 二、放射性的应用与防护(阅读教材P76~P78)

1.核反应 (1)定义:原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程. (2)原子核的人工转变 ①1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核,产生了氧的一种同位素,同时产生一个质子. ②卢瑟福发现质子的核反应方程: 147N +42He →178O +11H . (3)遵循规律:质量数守恒,电荷数守恒. 2.人工放射性同位素 (1)放射性同位素的定义:有些同位素具有放射性,叫做放射性同位素. (2)人工放射性同位素的发现: ①1934年,约里奥—居里夫妇发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷3015P. ②发现磷同位素的方程:42He +2713Al →3015P +10n . 3.放射性同位素的应用与防护 (1)应用射线:应用射线可以测厚度、医疗方面的放射治疗、照射种子培育优良品种等. (2)示踪原子:有关生物大分子的结构及其功能的研究,要借助于示踪原子. (3)辐射与安全:人类一直生活在放射性的环境中,过量的射线对人体组织有破坏作用.要防止放射性物质对水源、空气、用具等的污染. 拓展延伸?———————————————————(解疑难) 1.放射线在我们的生活中无处不在.在合理应用放射性的同时,又要警惕 它的危害,进行必要的防护.过量的放射性会对环境造成污染,对人类和自然产生破坏作用.如图是世界通用的辐射警示标志. 2.(1)衰变和原子核的人工转变都属于核反应.( ) (2)在用到射线时,利用人工放射性同位素和天然放射性物质都可以.( ) (3)用放射性同位素代替非放射性的同位素来制成各种化合物做“示踪原子”.( ) 提示:(1)√ (2)× (3)√

数字时钟设计实验报告

电子课程设计题目:数字时钟

数字时钟设计实验报告 一、设计要求: 设计一个24小时制的数字时钟。 要求:计时、显示精度到秒;有校时功能。采用中小规模集成电路设计。 发挥:增加闹钟功能。 二、设计方案: 由秒时钟信号发生器、计时电路和校时电路构成电路。 秒时钟信号发生器可由振荡器和分频器构成。 计时电路中采用两个60进制计数器分别完成秒计时和分计时;24进制计数器完成时计时;采用译码器将计数器的输出译码后送七段数码管显示。 校时电路采用开关控制时、分、秒计数器的时钟信号为校时脉冲以完成校时。 三、电路框图: 图一数字时钟电路框图 四、电路原理图: (一)秒脉冲信号发生器 秒脉冲信号发生器是数字电子钟的核心部分,它的精度和稳定度决定了数字钟的质

量。由振荡器与分频器组合产生秒脉冲信号。 振荡器: 通常用555定时器与RC构成的多谐振荡器,经过调整输出1000Hz 脉冲。 分频器: 分频器功能主要有两个,一是产生标准秒脉冲信号,一是提供功能 扩展电路所需要的信号,选用三片74LS290进行级联,因为每片为1/10分频器,三片级联好获得1Hz标准秒脉冲。其电路图如下: 图二秒脉冲信号发生器 (二)秒、分、时计时器电路设计 秒、分计数器为60进制计数器,小时计数器为24进制计数器。 60进制——秒计数器 秒的个位部分为逢十进一,十位部分为逢六进一,从而共同完成60进制计数器。当计数到59时清零并重新开始计数。秒的个位部分的设计:利用十进制计数器CD40110设计10进制计数器显示秒的个位。个位计数器由0增加到9时产生进位,连在十位部计数器脉冲输入端CP,从而实现10进制计数和进位功能。利用74LS161和74LS11设计6进制计数器显示秒的十位,当十位计数器由0增加到5时利用74LS11与门产生一个高电平接到个位、十位的CD40110的清零端,同时产生一个脉冲给分的个位。其电路图如下: 图三 60进制--秒计数电路 60进制——分计数电路 分的个位部分为逢十进一,十位部分为逢六进一,从而共同完成60进制计数器。当计数到59时清零并重新开始计数。秒的个位部分的设计:来自秒计数电路的进位脉冲使分的个位加1,利用十进制计数器CD40110设计10进制计数器显示秒的个位。个位计数器由0增加到9时产生进位,连在十位部计数器脉冲输入端CP,从而实现10进制计数和进位功能。利用74LS161和74LS11设计6进制计数器显示秒的十位,当十位计数器由0

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