Sprawozdanie

z ćwiczeń laboratoryjnych fizyki

Ćwiczenie wykonał Remigiusz Szafraniec

Sprawozdanie napisał Remigiusz Szafraniec

Temat ćwiczenia Pochłanianie promieniowania γ

Grupa dziekańska ED 3.1

Semestr trzeci

Data wykonania ćwiczenia 1996.10.15.

Ocena:

1. Cel ćwiczenia.

Wykonanie przez nas tego ćwiczenia miało na celu zaznajomienie nas z właściwościami promieniowania γ.

2. Podstawowe informacje teoretyczne.

Promieniowanie γ jest promieniowaniem silnym. Najbardziej przenikliwym ze wszystkich rodzajów promieniowania : α, β, γ. Liczba kwantów usuniętych ze strumienia o natężeniu N, po przejściu przez warstwę absorbentu o grubości wynosi:

μ-stała dla określonej energii promieniowania γ nosi nazwę współczynnika osłabienia

Po scałkowaniu otrzymujemy :

natężenie promieniowania po przejściu przez absorbent o grubości x

natężenie promieniowania padającego na absorbent

Wykładnicza postać prawa osłabienia pozwala w prosty sposób wyznaczyć współczynnik tego zjawiska. Logarytmując powyższe równanie otrzymujemy:

Jeśli grubość absorbentu wyrazimy w jednostkach długości to mówimy o liniowym współczynniku osłabienia, jeśli zaś w jednostkach masy na jednostkę powierzchni, mówimy wtedy o masowym współczynniku osłabienia. Współczynnik osłabienia jest związany z fotoefektem, efektem Comptona, efektem tworzenia par. Przy wykreślaniu funkcji wykorzystuje się metodę najmniejszych kwadratów. W wyniku pomiarów otrzymaliśmy szereg odczytów. Odczyt te tworzą pewną krzywą. Naszym zadaniem będzie uogólnienie tej krzywej, to znaczy znalezienie pewnej funkcji średniej. Funkcją tą będzie prosta o równaniu . Najbardziej interesujący jest dla nas współczynnik kierunkowy prostej Jest on tak istotny ze względu na to że jest on równy współczynnikowi osłabienia . Jstnieje także zależność :

Wykonanie ćwiczenia.

W doświadczeniu użyto płytek ołowianych.

W celu wyznaczenia współczynnika „a” stosujemy wyznaczniki Cramera. Dla przejrzystości obliczeń wygodne jest wielkości potrzebne do obliczeń zestawić w tabeli:

1	1,02	38366	10,555	1,04	10,766	1
2	2,06	12488	9,433	4,24	19,432	1
3	3,09	3767	8,234	9,55	25,443	1
4	4,13	1189	7,081	17,06	29,245	1
5	5,16	181	5,198	26,63	26,822	1

waga pomiaru

grubość absorbenta

wartość równa (liczba zliczeń pochodząca od kwantów po odjęciu

tła)

Znak „-„ oznacza że kąt zawiera się w drugiej ćwiartce układu. Z tego powodu można go pominąć:

Wartości odczytane podczas pomiarów nanosimy na wykres zależności , a następnie korzystamy z własności :

Prosta ma równanie:

4. Wnioski

Wykorzystaniu programu komputerowego „Microsoft Excel” umożliwił bardzo dokładne wykreślenie prostej, a nawet podanie jej równania. Współczynnik kierunkowy stojący przy równaniu prostej jest równy współczynnikowi wyliczonemu przy pomocy metody najmniejszych kwadratów. Program ten określił równanie krzywej za pomocą metody najmniejszych kwadratów. Rozbieżność wykresu prostej i wartości punktów uzyskanych podczas pomiaru wynika z niedokładności pomiaru oraz z tego że oprócz promieniowania źródła istniało promieniowanie zewnętrzne. Promieniowanie zewnętrzne pochodziło głównie ze ścian budynku.

Wraz ze wzrostem grubości absorbentu natężenie promieniowania γ maleje liniowo.

Do obliczeń użyto tylko pięciu parametrów ponieważ pozostałe były obarczone błędem grubym spowodowanym emisją tła.

---