19.3探测射线的方法

在云室看到的径迹并不是射线本身．
径迹的长短和粗细可以知道粒子的性质； 粒子轨迹的弯曲方向可以知道粒子带电的正负．
二、气泡室——高能物理实验的最风行的探测设备
气泡室和云室的原 理类似，只是内部 装的是液体 控制室内温度和压 强，当气泡室压强 突然降低时，液体 沸点降低，液体过 热，通过室内的射 线粒子周围就有气 泡形成 通过照片，可以分 析粒子的带电、动 量、能量等情况。
探பைடு நூலகம்射线的方法
肉眼看不见射线，但射线中的粒子与其它物 质作用时会产生一些现象，显示射线的存在
使气体或液体电离 使照相底片感光 使荧光物质生荧光
一、威尔逊云室： 利用射线的电离本领
1、构造：一个圆筒状容器，底部可上下移动， 上盖透明，内有干净空气 2、使用： 加入少量酒精后迅速下拉 活塞，可使酒精蒸汽达到 过饱和状态
此时若有射线粒子从气体中飞过，将使沿途气 体分子电离，过饱和酒精蒸气就会以离子为核 心凝结成雾滴，显示出射线路径
一、威尔逊云室：
云室装置小，粒子径迹呈现时间较短
a射线的径迹：直而粗 原因：a粒子质量大，不易改变方向， 电离本领大，沿途产生粒子多
ß射线的径迹：细且常常弯曲 原因：粒子质量小，跟气体碰撞易改 变方向，电离本领小，沿途产生的离 子少
气泡室的优点：
它的空间和时间分辨 率高； 工作循环周期短，本 底干净、径迹清晰； 可反复操作。 但也有不足之处： 扫描和测量时间长； 体积有限，甚为昂贵。
三、盖革-米勒计数器
窗口 阴极 阳极
粒子
接放 大器
德国物理学家盖革在1928年与弥勒合作研制出的计数器
三、盖革-米勒计数器 ——一种能自动把放射微 粒计数出来的仪器
①放大倍数大,极灵敏； ②只能用于计数，不能区 分射线的种类； ③不适合于极快速的粒子 计数； ④对于两个粒子射来的时 间间隔小于200μs时，计 数器不能将其区分开来。

第3节 探测射线的方法
整节都是一般性了解的要求
P85做一做：用传感器测量放射性
G-M 管可以把射入的粒子的数目转换为电脉冲的数目，所以它是一种辐射传感器……可对不同辐射源的强度进行对比。

……传感器盒子里面装着G-M 管。

开始计数后，计算机荧光屏上每隔1 min 跳出一个竖直放置的狭长矩形，表示G-M 管在这1 min 内接收粒子的数目。

放射源可用学校实验室与威尔孙云室配套的弱放射源。

此外，目前有些地区还可以买到气灯罩，它含有硝酸钍Th(NO 3)4，具有微弱的放射性。

图19.3-6就是对气灯罩的射线计数得到的直方图。

图19.3-6的下部用绿色标出，即使没有放射源，G-M 管也会记录微弱的辐射，但不会高于这个区域。

这些辐射称为本底辐射，来自宇宙射线或地壳中的放射性物质。

用传感器还可以研究射线强度与距离的关系、不同物质对射线的吸收能力等许多课题。

射线径迹
径迹的长短和粗细可 以知道粒子的性质；
粒子轨迹的弯曲方向 可以知道粒子带电的 正负．（加磁场）
观察射线在云室中的径迹(轨迹见教材)：
a 射线在云室中的径迹：直而粗
原因：a 粒子质量大，不易改变方向，电离 本领大，沿途产生的离子多。
ß射线在云室中的径迹：比较细，且常常弯曲
原因： ß粒子质量小，跟气体碰撞易改变方 向，电离本领小，沿途产生的离子少。
2、下列关于放射线的说法中不正确的是 (D)
A、放射线可以用来进行工业探伤． B、放射线可以使细胞发生变异． C、放射同位素可以用来做示踪原子． D、放射线对人体无害．
3、关于半衰期，以下说法正确的是： D
A．同种放射性元素在化合物中的半衰期比 单质中长。
B．升高温度可以使半衰期缩短。
C．氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子 核，经过7.6天氡原子核就只剩下一个。
第十九章 原子核 §4 放射性的应用与防护
一、核反应
1、卢瑟福用α粒子轰击氮核，生成质子和氧17. 第一次实现了原子核的人工转变。
14 7
N
+
4 2
He

17 8
O
+
1 1
H
荧 光 屏
氮气
α射线 铝 箔 显微镜
2、查德威克用α粒子轰击铍核发现中子 n：
9 4
Be
+
4 2
He

162C
+
01n
用α粒子、质子、中子等去轰击其它元素 的原子核，也都产生类似的转变。
3、核反应：原子核在其他粒子的轰击下产生 新原子核的过程。
在核反应中，质量数和电荷数都守恒。
例1：指出下列核反应中的错误并更正：

19.3 探测射线的方法
虽然放射线看不见，但是我们可以根据一些 现象来探知放射线的存在，这些现象主要是： 1、使气体戒 液体电离 2、使照相底 片感光 3、使荧光物 质产生荧光
观察威耳逊云室的结构，研究射线在云室中的 径迹：

射线径迹
射线径迹
径迹的长短和粗细 可以知道粒子的性质； 粒子轨迹的弯曲方向 可以知道粒子带电的 正负．
二、气泡室
气泡室是由一密 闭容器组成，ห้องสมุดไป่ตู้ 器中盛有工作液 体
二、气泡室
气泡室利用了射线的电离本领。 粒子通过液体通过液体时在它周围就有气泡形成， 可分析粒子的动量、能量和带电情况。
带电粒子的径迹呈曲线是由于在磁场中受到了洛伦兹 力
三、盖革－米勒计数器
德国物理学家盖革在1928年与米勒合作 研制出的计数器用来检测放射性是非常方便的， 盖革管的结构如图所示： 窗 口 阴 极 阳 极 接 放 大 器
粒 子
原理
当某种射线粒子进入管内时，它使 管内的气体电离，产生的电子在电场中 被加速，能量越来越大，电子跟管中的 气体分子碰撞时，又使气体分子电离， 产生电子，这样，一个粒子进入管中后 可以产生大量电子，这些电子到达阳极 ，阳离子到达阴极，在电路中就产生一 次脉冲放电，利用电子仪器可以把放电 次数记录下来。