康普頓散射實驗報告

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1、今年以來我們在上級黨組織的領(lǐng)導和區(qū)精神文明辦的關(guān)心支持指導下堅持以鄧小平理論和三個代表重要思想為指導認真落實科學發(fā)展觀康普頓散射實驗報告篇一：康普頓散射實驗報告　　康普頓散射　　【實驗?zāi)康摹俊　?、通過實驗來驗證康普頓散射的γ光子能量及微分散射截面與散射角的關(guān)系?！　?、學會康普頓散射效應(yīng)的測量技術(shù)，學習測量微分散射截面的實驗技術(shù)?！　　緦嶒炘怼俊　?．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。康普頓效應(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，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動方向發(fā)生變化?！　‘斎肷涔庾优c電子發(fā)生康普頓效應(yīng)時，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)級文明單位活動為載體切實加強思想道德建設(shè)和企業(yè)文化建設(shè)深入開展群眾性的精神文明創(chuàng)建活動今年以來我們在上級黨組織的領(lǐng)導和區(qū)精神文明辦的關(guān)心支持指導下堅持以鄧小平理論和三個代表重要思想為指導認真落實科

3、學發(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，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，動能為0，只有靜止能量m0c2。散射后，電子獲得速度v　　，此時電子的能量E?mc2?m0c2　　mv?m0v??v/c，c為光速?！　∮孟鄬φ摰哪芰亢蛣恿渴睾愣删涂梢缘玫健　0c2?h??m0c2h??　　h?/c?m0vcos?/h??cos?/c　　式中，hν／c是入射γ光子的動量，hν′/c是散射γ光子的動量?！　??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)級文明單位活動為載體切實加強思想道德建設(shè)和企業(yè)文化建設(shè)深入開展群眾性的精神文明創(chuàng)建活動今年以來我們在上級黨組織的領(lǐng)導和區(qū)精神文明辦的關(guān)心支持指導下堅持以鄧小平理論和三個代表重要思想為指導認真落實科學發(fā)展觀　　康普頓散射的微分截面的意義是：一個能量為

5、hv的入射γ光子與原子中的一個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?！　”緦嶒灢捎肗aI(Tl)閃爍譜儀測量各散射角的散射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，并計算出微分截面的相對值

6、d?(?)/d??！　?(?0)/d?　　3．散射γ光子的能量h??及微分散射截面的相對值（1）散射γ光子的能量h??的測量　　①對譜儀進行能量刻度，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′。　　注意：實驗裝置中已考慮了克服地磁場的影響，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值　　d?(?)/d?　　的實驗測定原理緊緊圍繞中心工作以創(chuàng)建區(qū)級文明

7、單位活動為載體切實加強思想道德建設(shè)和企業(yè)文化建設(shè)深入開展群眾性的精神文明創(chuàng)建活動今年以來我們在上級黨組織的領(lǐng)導和區(qū)精神文明辦的關(guān)心支持指導下堅持以鄧小平理論和三個代表重要思想為指導認真落實科學發(fā)展觀　　d?(?0)/d?　　d?(?)/d?　　的測量　　d?(?0)/d?　　根據(jù)微分散射截面的定義，當有N0個光子入射時，與樣品中Ne個電子發(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晶體對散射樣品（看成一個點）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)。我們測量的是散射γ光子能譜的光電峰計數(shù)Np(θ)，假定晶體的光電峰本征效率為εf(θ)，則有　　Np(?)?N(?)?f(?)　　已知晶體對點源的總探測效率?(?)與能量的關(guān)系(