探测射线的方法4 放射性的应用与防护ppt课件.ppt

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1、3探测射线的方法4放射性的应用与防护1、粒子使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和蒸气会产生雾滴，过热液体会产生气泡。2、使照相底片感光。3、使荧光物质产生荧光。射线中的粒子肉眼看不见，但与其它物质作用会产生的现象：19.3探测射线的方法饱和蒸气：与同种物质的液相或固相保持动态平衡的蒸气。例如把液体放在封闭容器中，液体中随时有分子经液面进入空间，同时有气态分子返回液体。前者是汽化，其速度取决于液体温度；后者是液化，其速度取决于蒸气的密度即压强。当同一时间内从液体逸出与返回液体的分子数相等时，共存的气液两相达到动态平衡，这时的蒸气称为饱和蒸气，其压强称为饱和蒸气压。一定的

2、液体在一定温度下的饱和蒸气压是一定的。饱和蒸气压通常随温度升高而增大。过饱和蒸气:在一定温度下其压强超过饱和蒸气压的蒸气。这种现象的出现是由于蒸气中缺少凝结核的缘故。处于过饱和状态的蒸气并不稳定，如果出现凝结核（如尘埃，带电粒子）时，它就会部分液化或凝华而回到饱和状态。带电的粒子和离子都是很好的凝结核，静电吸引力使蒸汽分子聚集在它的周围而形成液滴。高能量带电基本粒子在其运动过程中会形成离子，这些离子就成为凝结核。云室中的过饱和蒸气凝结在它上面，而形成雾状踪迹，由此可观察粒子的轨迹。过饱和蒸气:一、威耳逊云室构造：一个圆筒状容器，底部可以上下移动，上盖是透明的，内有干净空气。原

3、理：实验时，先往云室里加入少量酒精，使室内充满酒精的饱和蒸气，然后迅速向下拉动活塞，室内气体膨胀，温度降低，酒精蒸气达到过饱和状态。这时如果有射线粒子在云室气体中飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和酒精蒸气就会以这些粒子为核心凝结成雾滴，于是显示出射线的径迹。·威耳逊云室利用了射线的电离本领。用威耳逊云室观察α粒子的径迹射线在云室中的径迹：直而清晰。原因：①粒子质量大，不易改变方向。②电离本领大，沿途产生的离子多。射线在云室中的径迹：高速粒子的径迹又细又直；低速粒子的径迹又短又粗而且是弯曲的。原因：①粒子质量小，跟气体碰撞易改变方向。②电离本领小，沿途产生的离子少。

4、γ射线一般看不到轨迹，电离本领很小根据径迹的长短和粗细，可以知道粒子的性质；把云室放在磁场中，从带电粒子运动轨迹的弯曲方向，还可以知道粒子带电的正负。云室中看到的只是成串的小液滴，它描述的是射线粒子运动的轨迹，而不是射线本身（射线肉眼看不见）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。控制气泡室内液体的温度和压强，使温度略低于液体的沸点。当气泡室内压强突然降低时，液体的沸点变低，因此液体过热状态，粒子通过液体时在它的周围就有气泡形成。二、气泡室根据照片可以分析粒子的动量、能量及带电情况。·带电粒子的径迹呈曲线是由于在磁场中受到了洛伦兹力粒子通过气泡室

5、时的照片·气泡室利用了射线的电离本领。计数器的主要部分是计数管。它的外面是玻璃管，里面有一个接负极的导电圆筒(或在玻璃管上镀导电膜代替)，筒的中间有一条接正极的金属丝。管内充有低压的惰性气体，如氩、氖等，以及少量酒精蒸气或溴蒸气。管内压强约为10-20kPa。两极间电压约100V，稍低于管内气体的电离电压.三、盖革—米勒计数器当射线粒子进入管内时，它使管内的气体电离，产生的电子在金属丝和导电圆筒形成的电场中加速。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，一个粒子进入管中可以产生大量电子。这些电子到达阳极，正离子到达阴极，在电路中就产生一次脉冲放电，利用电

6、子仪器可以把放电次数记录下来。演示G-M计数器1.演示G-M计数器2.·盖革米勒计数器利用了射线的电离本领。优点：①灵敏度高。②检测方便。缺点：①不能区分射线的种类。②如果同时有大量粒子，或两个粒子射来的时间间隔小于200s,计数器不能区分。德国物理学家盖革与米勒在1928年合作研制出的计数器，又叫G-M计数器。总结威耳逊云室中所见与气泡室中所见，均为射线的径迹，而非射线本身盖革-米勒计数器，只能对粒子进行计数卢瑟福在实验中发现，往放有α粒子源的容器Ｃ中通入氮气后，在荧光屏Ｓ上出现了闪光，这表明，有一种新的能量比α粒子大的粒子穿过铝箔，撞击在Ｓ屏上，这种粒子肯定是在α粒子

7、击中某个氮核而使该核发生变化时放出的。这样，卢瑟福通过人工方法实现了原子核的转变，人类第一次打开了原子核的大门。材料——质子的发现19.4放射性的应用与防护为了认定新粒子，把新粒子引进电场和磁场，测出了它的质量和电量，确认与氢核相同：带有一个单位的正电量，质量是电子质量的1800多倍。卢瑟福把它叫做质子．质子的符号是p材料——质子的发现用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，并产生质子，说明质子是各种原子核里都有的成分，质子是人类继电子、光子后发现的第三个基本粒子。1930年，