 | Pobierz cały dokument geigeiron.mibm.wip.pw.fizyka.2.laborki.fiza.2.50.doc Rozmiar 299 KB |
Wstęp teoretyczny
Rozpad promieniotwórczy jest zjawiskiem spontanicznym, w wyniku którego zmienia się bądź skład nukleonowy jądra atomowego ulegającego rozpadowi, bądź też zmienia się stan energetyczny tego jądra. Podstawowe prawa rozpadu promieniotwórczego zostały odkryte i opracowane przez A.H.Becquerela i zbadane przez M.Skłodowską-Curie i P.Curie. Są to przemiany: (alfa), (beta), γ (gamma). Wszystkie przemiany podlegają temu samemu prawu rozpadu spontanicznego: (-t). Stała rozpadu związana jest z okresem połowicznego zaniku . Prawo to określa liczbę jąder w próbce promieniotwórczej tylko statystycznie, tj. z dokładnością do fluktuacji statystycznych.
W warunkach laboratorium studenckiego, ze względu na bardzo długi czas połowicznego zaniku próbki promieniotwórczych nie jesteśmy w stanie udowodnić wykładniczego malenia aktywności próbki. W czasie badania tej aktywności w naszych warunkach jesteśmy w stanie zbadać jedynie niewielki wycinek krzywej, który można uznać za linię prostą o zerowym nachyleniu. Dlatego celem ćwiczenia jest zbadanie stochastycznego (przypadkowego) charakteru rozpadu promieniotwórczego. Dowodem na to jest istnienie pewnych fluktuacji statystycznych (odchyleń), wokół pewnej wartości średniej.
Tak więc, jeżeli rozpad promieniotwórczy jest procesem przypadkowym, należy oczekiwać, że dla jąder o odpowiednio długim okresie połowicznego zaniku, rozkład prawdopodobieństwa rejestracji danej liczby rozpadów w stałym okresie czasu będzie zgodny z teoretycznym rozkładem prawdopodobieństwa zdarzeń przypadkowych.
Przebieg ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową i zasadą działania licznika Geigera-Mullera oraz poznanie statystycznych praw opisujących rozpad promieniotwórczy.
Wyznaczenie charakterystyki roboczej licznika Geigera-Mullera
W pierwszej części ćwiczenia wyznaczaliśmy charakterystykę roboczą licznika
I=f(U), gdzie
I - liczba zliczonych impulsów w danym czasie
U - napięcie pomiędzy katodą a anodą licznika
U[V] |
494 |
500 |
520 |
540 |
560 |
580 |
600 |
620 |
640 |
660 |
680 |
700 |
710 |
liczba zliczeń |
302 |
2128 |
2389 |
2480 |
2528 |
2656 |
2609 |
2740 |
2865 |
2949 |
3803 |
4864 |
5739 |
Bazując na otrzymanym wykresie można określić napięcie progowe Vgr=494[V} oraz obszar `plateau' zawarty pomiędzy wartościami:
U1=540[V]
U2=660[V]
Zatem napięcie pracy wynosi:
Up=0.5*(U1+U2)
Up=600[V]
Długość obszaru `plateau' wynosi:
U12=U2-U1
U12=120[V]
Nachylenie `plateau' wynosi:
 | Pobierz cały dokument geigeiron.mibm.wip.pw.fizyka.2.laborki.fiza.2.50.doc rozmiar 299 KB |