近代物理实验new

《近代物理实验new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、近代物理实验上海交通大学物理实验中心二○○四年八月目录前言1第一章原子物理实验…………………………………………………………1实验1-1卢瑟福散射实验……………………………………………………实验1-2夫兰克—赫芝实验…………………………………………………1013实验1-3原子光谱……………………………………………………………118附录平面光栅摄谱仪……………………………………………………23实验1-4塞曼效应……………………………………………………………225附录法布里—卜罗干涉仪………………………………………………28第二章核探测和分析技术……………

2、………………………………………28实验2-1G-M计数器及核衰变的统计规律…………………………………40实验2-2闪烁谱仪测定γ射线的能量………………………………………49实验2-3穆斯堡尔效应………………………………………………………附录辐射防护基础知识…………………………………………………6466第三章真空技术………………………………………………………………实验3-1真空获得和测量……………………………………………………78实验3-2金属真空机组安装实践……………………………………………79实验3-3真空镀膜…………………………………………………

3、…………85第四章低温物理实验技术……………………………………………………91实验4-1低温下P-N结温度特性的研究……………………………………97101实验4-2超导体的电阻温度特性研究………………………………………第五章应用光学技术…………………………………………………………107实验5-1光电倍增管光谱响应曲线的测定…………………………………1071实验5-2电光效应……………………………………………………………115实验5-3法拉第效应…………………………………………………………125130实验5-4物体色度值的测量…………………………………

4、………………第六章微波和电子技术………………………………………………………136实验6-1反射式速调管工作特性的研究……………………………………139实验6-2微波基本参数的测量………………………………………………146实验6-3锁定放大器…………………………………………………………156第七章磁共振实验技术………………………………………………………163实验7-1电子自旋共振………………………………………………………169173实验7-2自旋回波……………………………………………………………180实验7-3光磁共振……………………………………………

5、………………2实验2-2闪烁谱仪测定γ射线的能谱γ射线是原子核从激发态跃迁到较低能态时发射的波长很短的电磁辐射。研究γ射线的能谱对于放射性核素的应用和研究原子核的能级结构有很重要的意义。闪烁探测器在科学技术的许多部门有着十分重要的应用，它的主要优点是：既能探测各种类型的带电粒子，又能探测中性粒子，既能对辐射强度进行测量，又能对辐射的能量−8进行分析，而且探测效率高（比G-M计数器高几十倍），分辨时间短（约10秒）。通过本实验，你将学习掌握一种测量射线能量的方法：用NaI(Tl)闪烁探测器测量γ能谱。实验原理一、γ射线与物质的相互作用放射性核素放射出来

6、的带电粒子（α、β粒子以及内转换电子）与物质相互作用主要为电离、散射和吸收三个方面。γ射线是不带电的电磁辐射，它与物质的相互作用主要有光电效应，康普顿效应和电子对效应三个过程。hν1.光电效应原子入射光子θ-e光入射的γ光子把能量全部转移给原子中的束缚电电子子，使之发射出来，而光子本身消失，这种过程称为光电效应。光电效应中发射出来的电子叫光电子。这图2-2-1光电效应的示意图过程如图2-2-1所示。在光电效应中，若忽略被原子的反冲核所吸收的能量，则由能量守恒定律得到EEEE=+≅(2-2-1)reie式中E为入射γ光子的能量，E为光电子获得的动能,E

7、为i层电子的结合能，一般Ereii远小于E。显然，如果入射γ光子是单能的，则产生的光电子也是单能的。r光电子可以从原子各个壳层中发射出来，但在K壳层上打出电子的几率最大，L层次之，M、N层更次之。因此，在发射光电子的同时，还伴随着原子发射的特征X射线或俄歇电子。实验和理论都表明，γ射线与物质相互作用时，产生光电效应的几率随着物质原子序数的增大而迅速增大，又随着γ射线的能量增大而减小。32.康普顿效应散射入射的γ光子与物质原子的核外电子发生非弹性hν’核碰撞，一部分能量转移给电子，使它脱离原子成为反hνθ冲电子，而散射光子的能量和运动方向发生变化，这φ

8、一过程称为康普顿效应．图2-2-2为康普顿效应的示入射电子意图。光子e反冲电子e根据相对论的能量和动量守恒关