康普頓散射實(shí)驗(yàn)報(bào)告

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1、今年以來我們?cè)谏霞?jí)黨組織的領(lǐng)導(dǎo)和區(qū)精神文明辦的關(guān)心支持指導(dǎo)下堅(jiān)持以鄧小平理論和三個(gè)代表重要思想為指導(dǎo)認(rèn)真落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀康普頓散射實(shí)驗(yàn)報(bào)告篇一：康普頓散射實(shí)驗(yàn)報(bào)告　　康普頓散射　　【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹俊　?、通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證康普頓散射的γ光子能量及微分散射截面與散射角的關(guān)系?！　?、學(xué)會(huì)康普頓散射效應(yīng)的測(cè)量技術(shù)，學(xué)習(xí)測(cè)量微分散射截面的實(shí)驗(yàn)技術(shù)?！　　緦?shí)驗(yàn)原理】　　1．康普頓散射　　康普頓效應(yīng)是射線與物質(zhì)相互作用的三種效應(yīng)之一?？灯疹D效應(yīng)是入射光子與物質(zhì)原子中的核外電子產(chǎn)生非彈性碰撞而被散射的現(xiàn)象。碰撞時(shí)，入射光子把部分能

2、量轉(zhuǎn)移給電子，使它脫離原子成為反沖電子，而散射光子的能量和運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化?！　‘?dāng)入射光子與電子發(fā)生康普頓效應(yīng)時(shí)，如圖3.9-1所示，　　圖3.9-1康普頓散射示意圖入射光子　　散射光子　　反沖電子　　其中hν是入射γ光子的能量，hν′是散射γ光子的能量，θ是散射角，e是反沖電子，Φ是反沖角。緊緊圍繞中心工作以創(chuàng)建區(qū)級(jí)文明單位活動(dòng)為載體切實(shí)加強(qiáng)思想道德建設(shè)和企業(yè)文化建設(shè)深入開展群眾性的精神文明創(chuàng)建活動(dòng)今年以來我們?cè)谏霞?jí)黨組織的領(lǐng)導(dǎo)和區(qū)精神文明辦的關(guān)心支持指導(dǎo)下堅(jiān)持以鄧小平理論和三個(gè)代表重要思想為指導(dǎo)認(rèn)真落實(shí)科

3、學(xué)發(fā)展觀　　由于發(fā)生康普頓散射的γ光子的能量比電子的束縛能要大得多，所以入射的γ光子與原子中的電子作用時(shí)，可以把電子的束縛能忽略，看成是自由電子，并視散射發(fā)生以前電子是靜止的，動(dòng)能為0，只有靜止能量m0c2。散射后，電子獲得速度v　　，此時(shí)電子的能量E?mc2?m0c2　　mv?m0v??v/c，c為光速?！　∮孟鄬?duì)論的能量和動(dòng)量守恒定律就可以得到　　m0c2?h??m0c2h??　　h?/c?m0vcos?/h??cos?/c　　式中，hν／c是入射γ光子的動(dòng)量，hν′/c是散射γ光子的動(dòng)量。　　h??si

4、n?/c?m0vsin?　　由式（3.9－1）、（3.9－2）、（3.9－3）可得出散射γ光子的能量　　h???　　h?　　h1?(1?cos?)m0c2　　此式就表示散射γ光子能量與入射γ光子能量、散射角的關(guān)系?！　?．康普頓散射的微分截面緊緊圍繞中心工作以創(chuàng)建區(qū)級(jí)文明單位活動(dòng)為載體切實(shí)加強(qiáng)思想道德建設(shè)和企業(yè)文化建設(shè)深入開展群眾性的精神文明創(chuàng)建活動(dòng)今年以來我們?cè)谏霞?jí)黨組織的領(lǐng)導(dǎo)和區(qū)精神文明辦的關(guān)心支持指導(dǎo)下堅(jiān)持以鄧小平理論和三個(gè)代表重要思想為指導(dǎo)認(rèn)真落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀　　康普頓散射的微分截面的意義是：一個(gè)能量為

5、hv的入射γ光子與原子中的一個(gè)核外電子作用后被散射到θ方向單位立體角里的幾率（記作　　d?(?)，單位：cm2／單位立體角）為d?　　d?(?)r0h??2h?h???()(??sin2?)　　d?2h?h??h?　　式中r0=2.818×10-13cm，是電子的經(jīng)典半徑，式(3.9－5)通常稱為“克來茵一仁科”公式，此式所描述的就是微分截面與入射γ光子能量及散射角的關(guān)系。　　本實(shí)驗(yàn)采用NaI(Tl)閃爍譜儀測(cè)量各散射角的散射γ光子能譜，用光電峰峰位及光電峰面積得出散射γ光子能量hv，并計(jì)算出微分截面的相對(duì)值

6、d?(?)/d?。　　d?(?0)/d?　　3．散射γ光子的能量h??及微分散射截面的相對(duì)值（1）散射γ光子的能量h??的測(cè)量　?、賹?duì)譜儀進(jìn)行能量刻度，作出能量—道數(shù)的曲線?！　、谟缮⑸洇霉庾幽茏V光電峰峰位的道數(shù)，在步驟①中所作的能量—道數(shù)刻度曲線上查出散射γ光子的能量hv′?！　∽⒁猓簩?shí)驗(yàn)裝置中已考慮了克服地磁場(chǎng)的影響，光電倍增管已用圓筒形坡莫合金包住。即使這樣，不同θ角的散射光子的能量刻度曲線仍有少量的差別。　?。?）微分散射截面的相對(duì)值　　d?(?)/d?　　的實(shí)驗(yàn)測(cè)定原理緊緊圍繞中心工作以創(chuàng)建區(qū)級(jí)文明

7、單位活動(dòng)為載體切實(shí)加強(qiáng)思想道德建設(shè)和企業(yè)文化建設(shè)深入開展群眾性的精神文明創(chuàng)建活動(dòng)今年以來我們?cè)谏霞?jí)黨組織的領(lǐng)導(dǎo)和區(qū)精神文明辦的關(guān)心支持指導(dǎo)下堅(jiān)持以鄧小平理論和三個(gè)代表重要思想為指導(dǎo)認(rèn)真落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀　　d?(?0)/d?　　d?(?)/d?　　的測(cè)量　　d?(?0)/d?　　根據(jù)微分散射截面的定義，當(dāng)有N0個(gè)光子入射時(shí)，與樣品中Ne個(gè)電子發(fā)生作用，在忽略多次散射自吸收的情況下，散射到θ方向Ω立體角里的光子數(shù)N(θ)應(yīng)為　　N(?)?　　d?(?)　　N0Ne?fd?　　式中f是散射樣品的自吸收因子，我們假定f

8、為常數(shù)，即不隨散射γ光子能量變化。　　由圖3.9-1可以看出，在θ方向上，NaI晶體對(duì)散射樣品（看成一個(gè)點(diǎn)）所張的立體角Ω＝S／R2，S是晶體表面面積，R是晶體表面到樣品中心的距離，則N(θ)就是入射到晶體上的散射γ光子數(shù)。我們測(cè)量的是散射γ光子能譜的光電峰計(jì)數(shù)Np(θ)，假定晶體的光電峰本征效率為εf(θ)，則有　　Np(?)?N(?)?f(?)　　已知晶體對(duì)點(diǎn)源的總探測(cè)效率?(?)與能量的關(guān)系(