高中物理选修--探测射线的方法

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《金版教程》2018-2019学年高中物理人教版选修3-5课件：19-3、4

3. 盖革—米勒计数器优点：放大倍数很大，非常灵敏，用它检测射线十分方便。缺点： ①不同射线产生的脉冲现象相同，只能用来计数，不能区分射线种类。 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 μs，则计数器不能区分它们。
1．在威尔逊云室中如何判断放射线的性质和带电的正负？提示：根据放射线在威尔逊云室中径迹的长短和粗细，可以知道粒子的性质，把云室放在磁场中，根据带电粒子运动径迹的弯曲方向，还可以知道粒子所带电荷的正负。
活塞。实验时先往容器内加入少量的酒精，使容器内相当于______
形成饱和蒸气，然后迅速下拉活塞，气体迅速膨胀，温度降
过饱合状态。粒子穿过该空间时，沿途使低，酒精蒸气达到________
电离，过饱和蒸气就会以这些离子为核心气体分子______
凝成雾滴 ____________ 于是显示出射线的径迹。
要点一
射线的探测
1. 三种射线在云室中的径迹比较 (1)α粒子的质量比较大，在气体中飞行时不易改变方向。由于它的电离本领大，沿途产生的离子多，所以它在云室中的径迹直而粗。
(2)β粒子的质量小，跟气体碰撞时容易改变方向，并且电离本领小，沿途产生的离子少，所以它在云室中的径迹比较细，而且常常弯曲。 (3)γ粒子的电离本领更小，在云室中一般看不到它的径迹。 2. 不同探测方法的对比威尔逊云室和气泡室都是依据径迹探测射线的性质和种类的。
放电，电子仪器把这次脉冲记录瞬间导电，电路中形成一次______
下来。
二、核反应
新原子核的过 1．定义：原子核在其他粒子的轰击下产生__________
程。 2．原子核的人工转变
卢瑟夫用α粒子轰击氮原子核，产生了氧的一种 (1)1919年_______

高中物理第十九章原子核第34节探测射线的方法放射性的应用与防护讲义含解析新人教版选修3_5

探测射线的方法放射性的应用与防护1．探知射线存在的依据(1)放射线中的粒子会使气体或液体电离，以这些粒子为核心，过饱和的蒸气会产生雾滴，过热液体会产生气泡。

(2)放射线中的粒子会使照相乳胶感光。

(3)放射线中的粒子会使荧光物质产生荧光。

2．探测射线的仪器(1)威耳逊云室：α粒子的径迹直而粗。

β粒子的径迹比较细，而且常常弯曲。

γ粒子的电离本领很小，在云室中一般看不到它的径迹。

(2)气泡室：粒子通过液体时，在它的周围产生气泡而形成粒子的径迹。

(3)盖革—米勒计数器：计数器非常灵敏，用它检测射线十分方便。

但不同的射线产生的脉冲现象相同，因此只能用来计数，不能区分射线的种类。

[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．盖革—米勒计数器只能用来计数，不能区分射线的种类。

(√)2．利用威耳逊云室不能区分射线的种类。

(×)[释疑难·对点练]1．探测原理方面：探测原理都是利用射线中的粒子与其他物质作用时产生的现象，来显示射线的存在。

2．GM计数器区分粒子方面：GM计数器不能区分时间间隔小于200 μs的两个粒子。

[试身手]1．在威耳逊云室中，关于放射源产生的射线径迹，下列说法中正确的是( )A．由于γ射线的能量大，容易显示其径迹B．由于β粒子的速度大，其径迹粗而且长C．由于α粒子的速度小，不易显示其径迹D．由于α粒子的电离作用强，其径迹直而粗解析：选D 在云室中显示粒子径迹是由于粒子引起气体电离，电离作用强的α粒子容易显示其径迹，因α粒子质量较大，飞行时不易改变方向，所以径迹直而粗，故只有D 正确。

1．核反应定义原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程。

2．原子核的人工转变人类第一次实现的原子核的人工转变14 7N ＋42He ―→17 8O ＋11H 。

3．遵循原则质量数守恒，电荷数守恒。

[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．卢瑟福发现质子的核反应：147N ＋42He ＝178O ＋11H 。

射线检测

I 2 I 0e
所以，
[ ( d d ) `d ]
I 0e e
Δd
d ( ` ) d
I0 μ`
I2 ( ` ) d I e I1
μ I1
d
I2
基本原理及方法
由两式比较，当厚度相同时，
射线检测
I2 I e ( ` ) d I1
X射线照相检测技术
射线检测
③ 金属荧光增感屏：结合了荧光增感屏增感效果好，金属增感屏底片质量好的优点，制作而成所以，此类增感屏使底片的感光速度比金属屏快，且比荧光屏的像质好，但仍不能满足生产实际的需要，因此，GB3323-2005规定，射线照相采用金属增感屏或不用增感屏，个别情况下，可使用荧光增感屏或金属荧光增感屏，但只限于A级
射线检测物理基础
2 散射现象
射线检测
射线通过物质后，不仅能量改变，有部分入射线改变了原来的方向当方向改变时，称为汤姆逊散射改变方向及能量时，称为康普顿散射
散射线是一些偏离了原射线的入射线方向，射向四面八方的射线。射线能量越低，被透照物质中的电子密度越大，射线的散射效应越显著，散射线的强度越大
布的连续X射线，有一个极限波长λ0（或短波限）
1.24 0 (nm) U
射线检测物理基础
② 特征X射线：当
射线检测
管电压超过某一临
界值时，形成与靶
材有关的特殊波长
的射线 3 X射线检测中主
要用连续谱
射线检测物理基础
㈡ γ射线 1 产生
射线检测
同位素—质子数相同，中子数不同，在周期表中处于同一位置 2 分类天然放射性同位素：Ra226、U235 人工放射性同位素：Co60、Ir192

人教版高中物理选修3-5 19.3探测射线的方法

云室利用过饱和蒸汽能以离子为核心凝结成雾滴显示气体离子的存在。盖革——米勒计数管利用在电场中被加速的离子可以在电路中引起脉冲放电来显示气体离子的存在
问题与练习
根据课本的介绍，请你比较威尔逊云室和盖革-米勒计数器的优缺点。
威尔逊云室可以观察粒子的径迹，知道粒子的性质；把云室放在磁场中，还可以知道粒子所带电荷的正负，但是不能用来计数。盖革——米勒计数器只能用来计数，不能区分射线的种类。
探测射线的方法理解射线的几个特点了解威尔逊云室、气泡室和盖格-米勒计数器
盖革-米勒计数器
一种能自动把放射微粒计数出来的仪器，利用了射线的电离本领
圆柱型
钟罩型
盖革-米勒计数器
原理：当某种射线粒子进入管内时，它使管内的气体电离产生的电子在电场中加速，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，利用电子仪器可以把放电次数记录下来
用云室可以清楚地看出α粒子和β粒子的径迹。α粒子质量比较大，在气体中行进时不易改变方向，它的电离本领大，在每厘米的路程中能使气体分子产生10000对离子，所以它的径迹直而清晰。 γ粒子的电离本领更小，在云室中一般不直接留下径迹
问题与练习
威尔逊云室和盖革-米勒计数管都利用了放射线使气体电离的性质。它们各用什么方法显示气体离子的存在？
弱
强
接近C 电子流
γ
中最弱极强光子
C 光子流
肉眼看不见射线，那么如何探测射线呢？射线中的粒子与其他物质作用时的现象会显示射线的存在射线中的粒子与其它物质作用会产生的现象：放射线中的粒子会使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和蒸汽会产生雾滴，过热液体会产生气泡使照相底片感光

人教版物理高二选修2-3-5.4射线的探测和防护同步训练B卷

人教版物理高二选修2-3-5.4射线的探测和防护同步训练B卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共31分)1. （2分） (2020高二下·曲周期中) 下列说法正确的是（）A . 采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期B . α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流C . 光的波长越大，光子的能量越小，波动性越显著D . 动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波也相等E . 在LC振荡回路中可通过增大电容电感，提高发射电磁波的频率2. （2分）图示是用来监测在核电站工作的人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射．当胸章上1 mm铝片和3 mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，则工作人员可能受到了辐射的射线是（）A . α和βB . α和γC . β和γD . α、β和γ3. （2分）(2017·延边模拟) 关于天然放射性，下列说法正确的是（）A . 德国物理学家伦琴首次发现了天然放射现象B . 发射性元素的半衰期与外界的温度有关C . α、β和γ三种射线中，α射线的穿透能力最强D . 一个原子核在一次衰变中不可能同时放出α、β和γ三种射线4. （2分）下列说法正确的是（）A . 阴极射线和β射线本质上都是电子流，都来自于原子的核外电子B . 温度越高，黑体辐射强度的极大值向频率较小的方向移动C . 天然放射现象的发现，让人们不知道原子核不是组成物质的最小微粒D . 公安机关对2014年5月初南京丢失铱﹣192放射源的4名责任人采取强制措施是因为该放射源放出大剂量的射线会污染环境和危害生命．5. （2分）关于天然放射性现象，下列说法正确的是（）A . 是玛丽•居里夫妇首先发现的B . 首先说明了原子核是单一的粒子C . γ射线必须伴随α或β射线而产生D . 任何放射性元素都能同时发出三种射线6. （2分）图为查德威克实验示意图，由天然放射性元素钋（Po）放出的A射线轰击铍时会产生粒子流A ，用粒子流A轰击石蜡时会打出粒子流B ，经研究知道（）A . A为中子，B为质子B . A为质子，B为中子C . A为γ射线，B为中子D . A为中子，B为γ射线7. （2分）关于天然放射现象，下列说法正确的是（）A . 放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期B . 氡半衰期为3.8天，若取40个氡原子核，经7.6天后就一定剩下10个氡原子核了C . 当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生β衰变D . 放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出γ射线8. （2分） (2017高二下·涞水期中) 下列说法正确的是（）A . 天然放射性现象说明原子核内部具有复杂的结构B . α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构C . 原子核发生α衰变生成的新核原子序数增加D . 氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长9. （2分）由天然放射性元素钋（Po）放出的α射线轰击铍（Be）时会产生A粒子流，用粒子流A轰击石蜡时，会打出粒子流B ．下述正确的是（）A . 该实验核反应方程： Be+ He→ C+ nB . 该实验是查德威克发现质子的实验C . 粒子A为中子，粒子B为质子D . 粒子A为质子，粒子B为中子10. （2分） (2017高二下·鄞州期末) 以下说法中正确的是（）A . 照相机镜头表面的镀膜是光的偏振现象的应用B . β衰变所放出的电子来自原子核外C . γ射线是一种波长很短的电磁波D . 放射性元素的半衰期随温度的升高而变短11. （2分） (2019高三上·厦门月考) 下列各种关于近代物理学的现象中，与原子核内部变化有关的是（）A . 紫外线照射锌板时，锌板向外发射光电子的现象B . α粒子轰击金箔时，少数发生大角度偏转的现象C . 含铀的矿物质自发向外放出β射线（高速电子流）的现象D . 氢原子发光时，形成不连续的线状光谱的现象12. （2分） (2017高二下·江津期中) 下列说法正确的是（）A . 玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B . 可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C . 天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D . 观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率相同13. （2分） (2020高二下·辛集月考) 下列说法正确的是（）A . 诊断甲状腺疾病时，给病人注射放射性同位素的目的是将其作为示踪原子B . U的半衰期约为7亿年，随着地球温度的升高，其半衰期将变短C . 核反应过程中如果核子的平均质量减小，则要吸收能量D . 结合能越大，原子中核子结合得越牢固，原子核越稳定14. （2分）(2017·海林模拟) 下列说法中正确的是（）A . 的半衰期约为7亿年，随着地球环境的不断变化，其半衰期可能变短B . 某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少4C . 10个放射性元素的原子经过一个半衰期后，一定有5个原子核发生衰变D . γ粒子的电离能力比α粒子的大15. （3分）如图所示的阴极射线管，无偏转电场时，电子束加速后打到荧屏中央形成亮斑．如果只逐渐增大M1M2之间的电势差，则（）A . 在荧屏上的亮斑向下移动B . 在荧屏上的亮斑向上移动C . 偏转电场对电子做的功增大D . 偏转电场的电场强度减小二、填空题 (共5题；共9分)16. （1分）核能是一种高效的能源．在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳，压力壳和安全壳（见图1）．结合图2可知，安全壳应当选用的材料是________．17. （2分）天然放射性现象发出的射线中，存在α射线、________和γ射线，其中α射线的本质是高速运动的________核（填写元素名称）．18. （2分）(2020·青浦模拟) a射线、β射线、γ射线、阴极射线四种射线中由原子核内射出、属于电磁波的射线是________，不是原子核内射出的射线是________。

高三物理探测射线的方法(第三节)

探测射线的方法
1、云室实验．在云室看到的只是成串的小液滴，它描述的是射线粒子运动的径迹，而不是射线本身．云室利用的是射线的电离本领．径迹的长短和粗细可以知道粒子的性质；粒子轨迹的弯曲方向可以知道粒子带电的正负．注意：云室实验装置小，粒子径迹呈现时间较短．
2．气泡室
气泡室在核物理研究中经常用到．气泡室里装的是液体（如液态氢），控制室内的温度和压强，使室内的温度略低于液体的沸点，当气泡室的压强突然降低时，液体的沸点降低因此液体过热，在通过室内射线粒子周围就有气泡形成．通过照片上记录的情况，可以分析粒子的带电、动量、能量等情况．
盖革－弥勒计数器德国物理学家盖革在1928年与弥勒合作研制出的计数器用来检测放射性是非常方便的，盖革管的结构如图所示：窗口阴极阳极
粒子
接放大器
例题：下列关于放射线的说法中不正确的是 [ A、放射线可以用来进行工业探伤 B、放射线可以使细胞发生变异 C、放射同位素可以用来做示踪原子
D ]
D、

人教版高中物理选修目录

人教版高中物理选修目录篇一：最新人教版高中物理目录高中物理目录必修1第一章运动的描述1 质点参考系和坐标系2 时间和位移3 运动快慢的描述──速度4 实验：用打点计时器测速度5 速度变化快慢的描述──加速度第二章匀变速直线运动的研究1 实验：探究小车速度随时间变化的规律2 匀变速直线运动的速度与时间的关系3 匀变速直线运动的位移与时间的关系4 自由落体运动5 伽利略对自由落体运动的研究第三章相互作用1 重力基本相互作用2 弹力3 摩擦力4 力的合成5 力的分解第四章牛顿运动定律1 牛顿第一定律2 实验：探究加速度与力、质量的关系3 牛顿第二定律4 力学单位制5 牛顿第三定律6 用牛顿定律解决问题（一）7 用牛顿定律解决问题（二）高中物理目录新课标教材?必修第五章机械能及其守恒定律 1 追寻守恒量2 功 23 功率4 重力势能5 探究弹性势能的表达式6 探究功与物体速度变化的关系7 动能和动能定理8 机械能守恒定律9 实验：验证机械能守恒定律 10 能量守恒定律与能源篇二：人教版高中物理必修选修目录（人教版）高中物理新课标教材目录高中物理新课标教材·必修1 第一章运动的描述1 质点参考系和坐标系2 时间和位移3 运动快慢的描述──速度4 实验：用打点计时器测速度5 速度变化快慢的描述──加速度第二章匀变速直线运动的研究 1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 4 自由落体运动5 伽利略对自由落体运动的研究第三章相互作用1 重力基本相互作用2 弹力3 摩擦力 3 摩擦力4 力的合成5 力的分解第四章牛顿运动定律 1 牛顿第一定律23 牛顿第二定律 4 力学单位制 567第五章机械能及其守恒定律 1 追寻守恒量 2 功 3 功率 4 重力势能5 探究弹性势能的表达式6 探究功与物体速度变化的关系7 动能和动能定理8 机械能守恒定律9 实验：验证机械能守恒定律 10 能量守恒定律与能源第六章曲线运动1 曲线运动2 运动的合成与分解3 探究平抛运动的规律4 抛体运动的规律5 圆周运动6 向心加速度7 向心力8 生活中的圆周运动第七章1 行星的运动2 3 41-1 1 3 4 磁场1、指南针与远洋航海2、电流的磁场3、磁场对通电导线的作用4、磁声对运动电荷的作用5、磁性材料第三章电磁感应 1、电磁感应现象2、法拉第电磁感应定律3、交变电流4、变压器5、高压输电6、自感现象涡流7、课题研究：电在我家中第四章电磁波及其应用 1、电磁波的发现 2、电磁光谱3、电磁波的发射和接收4、信息化社会5、课题研究：社会生活中的电磁波高中物理新课标教材·选修1-2 第一章分子动理论内能1、分子及其热运动2、物体的内能3、固体和液体4、气体第二章能量的守恒与耗散 1、能量守恒定律 2、热力学第一定律 3、热机的工作原理 4、热力学第二定律 5、有序、无序和熵6、课题研究：家庭中的热机第三章核能 1、放射性的发现2、原子核的结构 3、放射性的衰变 4、裂变和聚变 5、核能的利用第四章能源的开发与利用 1、热机的发展和应用2、电力和电信的发展与应用3、新能源的开发4、能源与可持续发展5第一章 1、电场2、电源3、多用电表4、5、电容器第二章磁场 1、磁场磁性材料2、安培力与磁电式仪表3、洛伦兹力和显像管第三章电磁感应 1、电磁感应现象 2、感应电动势3、电磁感应现象在技术中的应用第四章交变电流电机1、交变电流的产生和描述2、变压器3、三相交变电流第五章电磁波通信技术 1、电磁场电磁波2、无线电波的发射、接收和传播3、电视移动电话4、电磁波谱第六章集成电路传感器 1、晶体管 2、集成电路 3、 4、传感器第一章 1机械与传动装置 1、常见的传动装置 2、能自锁的传动装置3、液压传动 4、常用机构 5、机械第四章热机1、热机原理热机效率2、活塞式内燃机3、蒸汽轮机燃气轮机4、喷气发动机第五章制冷机 1、制冷机的原理 2、电冰箱 3、空调器高中物理新课标教材·选修2-3 第一章光的折射1、光的折射折射率2、全反射光导纤维3、棱镜和透镜4、透镜成像规律5、透镜成像公式第二章常用光学仪器 1、眼睛2、显微镜和望远镜3、照相机第三章光的干涉、衍射和偏振 1、机械波的稍微和干涉 2、光的干涉 3、光的衍射 4、光的偏振第四章光源与激光 1、光源2、常用照明光源3、激光4、激光的应用第五章放射性与原子核 1、天然放射现象原子结构 2、原子核衰变3、放射性同位素的应用4、射线的探测和防护第六章核能与反应堆技术 1、核反应和核能2、核列变和裂变反应堆3、高中物理新课标教材·选修3-1 第一章静电场1 电荷及其守恒定律2 库仑定律3 电场强度4 电势能和电势5 电势差6 电势差与电场强度的关系7 电容器与电容8 带电粒子在电场中的运动第二章恒定电流1 导体中的电场和电流2 电动势3 欧姆定律4 串联电路和并联电路5 焦耳定律6 电阻定律7 闭合电路欧姆定律 8 多用电表9 实验：测定电池的电动势和内阻 10 简单的逻辑电路第三章磁场 1 磁现象和磁场 2 磁感应强度 3 几种常见的磁场456第四章4 变压器5 电能的输送第六章传感器1 传感器及其工作原理2 传感器的应用（一）3 传感器的应用（二）4 传感器的应用实例附一些元器件的原理和使用要点高中物理新课标教材·选修3-3 第七章分子动理论1 物体是由大量分子组成的2 分子的热运动3 分子间的作用力4 温度的温标5 内能第八章气体1 气体的等温变化2 气体的等容变化和等压变化3 理想气体的状态方程4 气体热现象的微观意义第九章物态和物态变化 1 固体 2 液体3 饱和汽和饱和汽压4 物态变化中的能量交换第十章热力学定律 1 功和内能 2 热和内能3 热力学第一定律能量守恒定律4 热力学第二定律5 热力学第二定律的微观解释6 能源和可持续发展高中物理新课标教材·选修3-4 第十一章机械振动 1 简谐运动2 简谐运动的描述3 简谐运动的回复力和能量4 单摆5 外力作用下的振动第十二章机械波 1 波的形成和传播 2 波的图象34 5 波的衍射6 7 第十三章光1 光的折射2 光的干涉34 光的颜色色散 5 光的衍射 6 波的干涉 7 全反射 8 激光第十四章电磁波 1 电磁波的发现 2 电磁振荡3 电磁波的发射和接收4 电磁波与信息化社会5 电磁波谱第十五章相对论简介 1 相对论诞生2 时间和空间的相对性3 狭义相对论的其他结论4 广义相对论简介3-5 第十六章12 3 4 碰撞5 反冲运动4 玻尔的原子模型5 激光第十九章原子核 1 原子核的组成 2 放射性元素的衰变 3 探测射线的方法 4 放射性的应用与防护 5 核力与结合能 6 重核的裂变 7 核聚变8 粒子和宇宙整理：张辉（安徽师大附中）篇三：人教版高中物理教材的目录必修一物理学与人类文明第一章运动的描述(来自: 小龙文档网:人教版高中物理选修目录)1 质点参考系和坐标系2 时间和位移3 运动快慢的描述──速度4 实验：用打点计时器测速度5 速度变化快慢的描述──加速度第二章匀变速直线运动的研究1 实验：探究小车速度随时间变化的规律2 匀变速直线运动的速度与时间的关系3 匀变速直线运动的位移与时间的关系4 匀变速直线运动的速度与位移的关系5 自由落体运动6 伽利略对自由落体运动的研究第三章相互作用1 重力基本相互作用2 弹力3 摩擦力4 力的合成5 力的分解第四章牛顿运动定律1 牛顿第一定律2 实验：探究加速度与力、质量的关系3 牛顿第二定律4 力学单位制5 牛顿第三定律6 用牛顿运动定律解决问题（一）7 用牛顿运动定律解决问题（二）学生实验课题研究课外读物必修2第五章曲线运动1.曲线运动2.平抛运动3.实验：研究平抛运动4.圆周运动5.向心加速度6.向心力7.生活中的圆周运动第六章万有引力与航天1.行星的运动2.太阳与行星间的引力3.万有引力定律4.万有引力理论的成就5.宇宙航行6.经典力学的局限性第七章机械能守恒定律1.追寻守恒量——能量2.功3.功率4.重力势能5.探究弹性势能的表达式6.实验：探究功与速度变化的关系7.动能和动能定理8.机械能守恒定律9.实验：验证机械能守恒定律10.能量守恒定律与能源课题研究课外读物高中物理新课标教材·选修1-1第一章电场电流一、电荷库仑定律二、电场三、生活中的静电现象四、电容器五、电流和电源六、电流和热效应第二章磁场一、指南针与远洋航海二、电流的磁场三、磁场对通电导线的作用四、磁场对运动电荷的作用五、磁性材料第三章电磁感应一、电磁感应现象二、法拉第电磁感应定律三、交变电流四、变压器五、高压输电六、自感现象涡流七、课题研究：电在我家中第四章电磁波及其应用一、电磁波的发现二、电磁波谱三、电磁波的发射和接收四、信息化社会五、课题研究：社会生活中的电磁波附录课外读物推荐高中物理新课标教材·选修1-2致同学们第一章分子动理论内能一、分子及其热运动二、物体的内能三、固体和液体四、气体第二章能量的守恒与耗散一、能量守恒定律二、热力学第一定律三、热机的工作原理四、热力学第二定律五、有序、无序和熵六、课题研究：家庭中的热机第三章核能一、放射性的发现二、原子与原子核的结构三、放射性衰变四、裂变和聚变五、核能的利用第四章能源的开发与利用一、热机的发展与应用二、电力和电信的发展与应用三、新能源的开发四、能源与可持续发展五、课题研究：太阳能综合利用的研究高中物理新课标教材·选修2-1第一章电场直流电路第1节电场第2节电源第3节多用电表第4节闭合电路的欧姆定律第5节电容器第2章磁场第1节磁场磁性材料第2节安培力与磁电式仪表第3节洛伦兹力和显像管第1节电磁感应现象第2节感应电动势第3节电磁感应现象在技术中的应用第4章交变电流电机第1节交变电流的产生和描述第2节变压器第3节三相交变电流第5章电磁波通信技术第1节电磁场电磁波第2节无线电波的发射、接收和传播第3节电视移动电话第4节电磁波谱第6章集成电路传感器第1节晶体管第2节集成电路第3节电子计算机第4节传感器课题研究课外读物及网站推荐高中物理新课标教材·选修2-2第1章物体的平衡第1节共点力平衡条件的应用第2节平动和转动第3节力矩和力偶第4节力矩的平衡条件第5节刚体平衡的条件第6节物体平衡的稳定性第2章材料与结构第1节物体的形变第2节弹性形变与范性形变第3节常见承重结构第3章机械与传动装置第1节常见的传动装置第2节能自锁的传动装置第3节液压传动第4节常用机构第5节机械第4章热机第1节热机原理热机效率第2节活塞式内燃机第3节蒸汽轮机燃气轮机第4节喷气发动机第1节制冷机的原理第2节电冰箱第3节空调器课题研究高中物理新课标教材·选修2-3第一章光的折射第1节光的折射折射率第2节全反射光导纤维第3节棱镜和透镜第4节透镜成像规律第5节透镜成像公式第2章常用光学仪器第1节眼睛第2节显微镜和望远镜第3节照相机第3章光的干涉、衍射和偏振第1节机械波的衍射和干涉第2节光的干涉第3节光的衍射第4节光的偏振第4章光源与激光第1节光源第2节常用照明光源第3节激光第4节激光的应用第5章放射性与原子核第1节天然放射现象原子结构第2节原子核衰变第3节放射性同位素的应用第4节射线的探测和防护第6章核能与反应堆技术第1节核反应和核能第2节核裂变和裂变反应堆第3节核聚变和受控热核反应课题研究高中物理新课标教材·选修3-1第一章静电场1 电荷及其守恒定律2 库仑定律。

射线检测技术方法与介绍

电离室
分为脉冲电离室和电流电离室脉冲电离室前者可记录单个辐射粒子的电离辐射，主要用于重带电粒子的能量和注量或注量率的测量。电流电离室用来记录大量辐射产生的平均效应，用于测量X射线，γ光子束，β射线和中子束的注量、注量率和剂量。
2.1.5 平板探测器
碘化铯/非晶硅型(间接能量转换) 非晶硒型(直接能量转换) CCD型
盖革计数器。图中左下角的黑色管是其探测器——盖革管
盖革计数器历史
1908年由德国物理学家汉斯· 盖革和著名的英国物理学家卢瑟福在α粒子散射实验中，为了探测α粒子而设计的。 1928年，盖革和学生米勒(Walther Müller) 进行了改进，使其可以用于探测所有的电离辐射。 1947年，美国人Sidney H. Liebson在其博士学位研究中又对盖革计数器做了进一步改进，使得盖革管使用较低的工作电压，并且显著延长了其使用寿命。
碘化铯/非晶硅型
优点：转换效率高动态范围广空间分辨率高在低分辨率区X线吸收率高(原因是其原子序数高于非晶硒) 环境适应性强
非晶硒型
结构非晶硒层(amorphous Selemium，a-Se)加 rray ，TFT)构成
2.1 射线探测方法
主要内容
概述 2.1.1 感光胶片 2.1.2 闪烁体计数器 2.1.3 气体探测器--盖革计数器 2.1.4气体探测器--电离室 2.1.5 平板探测器 2.1.6 IP成像板 2.1.7 半导体探测器
概述
利用射线中的带电粒子或电磁波在物质中所引起的原子或分子的激发或电离进行的。射线与物质作用的各种特性胶片感光特性、使某些荧光物质发出荧光的效应和使物质电离的效应等。
这些离子向周围区域自由扩散。扩散过程中，电子和正离子可以复合重新形成中性分子。

最新高中物理选修3-5同步练习试题解析：19.3~4

高中物理选修3-5同步练习试题解析探测射线的方法放射性的应用与防护1．关于威耳逊云室的原理，下列说法正确的是( )A ．往云室加少量酒精，使其达到饱和状态，然后压缩活塞，使其达到过饱和状态B ．往云室加少量酒精，使其达到饱和状态，然后外拉活塞，使其达到过饱和状态C ．粒子经过时，使酒精蒸气电离，以这些粒子为核心凝结显示出其径迹D ．粒子经过时，使沿途的气体分子电离，酒精蒸气以离子为核心凝结，显示其粒子径迹解析：威耳逊云室的原理是，先往云室里加少量酒精，使室内充满酒精的饱和蒸气，然后外拉活塞，气体膨胀、温度降低，酒精蒸气达到过饱和状态。

这时如果有粒子飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和酒精蒸气会以这些离子为核心凝结，显示粒子径迹，B 、D 正确。

答案：B 、D2．用盖革—米勒计数器测定放射源的放射强度为每分钟405次，若将一张厚纸板放在计数器与放射源之间，计数器几乎测不到射线。

10天后再次测量，测得该放射源的放射强度为每分钟101次，则下列关于射线性质及它的半衰期的说法正确的是( )A ．放射源射出的是α射线B ．放射源射出的是β射线C ．这种放射性元素的半衰期是5天D ．这种放射性元素的半衰期是2.5天解析：α粒子贯穿能力很弱，一张纸就可挡住，放上纸板后，计数器几乎测不到射线，说明是α射线，故A 对，B 错误；衰变次数与原子核总数成正比，10天后衰变次数为原来的14，说明原子核总数约为原来的14，10天为2个半衰期，即T ＝5天，故C 对，D 错误。

答案：A 、C3．下列说法中错误的是( )A ．威耳逊云室和盖革—米勒计数器都是利用了放射线使气体电离的性质B ．盖革—米勒计数器除了用来计数，还能区分射线的种类C ．用威耳逊云室探测射线时，径迹比较细且常常弯曲的是β粒子的径迹D ．根据气泡室中粒子径迹照片上的记录情况，可以分析粒子的动量、能量及带电情况解析：盖革—米勒计数器只能用来计数，不能区分射线的种类，因为不同的射线在盖革—米勒计数器中产生的脉冲现象相同。

探测射线的方法-放射性的应用与防护

放射性对环境的污染和影响
放射性物质：包括放射性元素、放射性同位素等
放射性影响：放射性物质对生物的影响如基因突变、生理功能紊乱等
添加标题
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放射性污染：放射性物质对环境的污染如土壤、水体、空气等
放射性防护：采取措施减少放射性物质对环境的污染和影响如放射性废物处理、放射性防护设施等
工业探伤：利用放射性元素进行无损检测如X射线探伤工业辐射处理：利用放射性元素进行材料改性如辐射交联、辐射聚合等
放射性在其他领域的应用
医学领域：用于诊断和治疗疾病如X 射线、CT扫描等
工业领域：用于无损检测、材料分析等如γ射线探伤、电子束焊接等
科研领域：用于科学研究如粒子加速器、核磁共振等
军事领域：用于武器制造和探测如核武器、核潜艇等
04
放射性的防护
放射性防护的基本原则
减少接触时间：尽量减少与放射性物质的接触时间
增加距离：尽量远离放射性物质以减少辐射剂量
屏蔽防护：使用屏蔽材料如铅、混凝土等来阻挡辐射
个人防护装备：使用个人防护装备如防护服、防护眼镜等来保护身体免受辐射伤害
探测射线的生物方法
探测射线的方法选择
电离室法：利用电离室探测射线适用于低能射线
闪烁探测器法：利用闪烁体探测射线适用于高能射线
半导体探测器法：利用半导体材料探测射线适用于中高能射线
核磁共振法：利用核磁共振技术探测射线适用于核磁共振成像
质子磁共振法：利用质子磁共振技术探测射线适用于质子磁共振成像
半导体探测器法：利用射线与半导体材料相互作用产生电子-空穴对测量电子-空穴对数量确定射线强度

高中物理课件：放射性的应用与防护

新课标 ·物理选修3-5
教学教法分析课堂互动探究
②气泡室：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．
教学方案设计
粒子通过过热液体时，在它的周围产生气泡而形成粒子的径迹． ③盖革－米勒计数器优点：G－M 计数器非常灵敏，使用方便．
教学方案设计
当堂双基达标
课前自主导学菜单
课时作业
新课标 ·物理选修3-5
教学教法分析课堂互动探究
教学方案设计
当堂双基达标
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新课标 ·物理选修3-5
教学教法分析课堂互动探究
新课标 ·物理选修3-5
教学教法分析
(2)探测仪器 ①威耳逊云室： a.原理：粒子在云室内气体中飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和酒精蒸气就会以这些离子为核心凝结成雾滴，于是显示出射线的径迹．
课堂互动探究
教学方案设计
b.
直而粗
当堂双基达标
弯曲
课前自主导学菜单课时作业
新课标 ·物理选修3-5
教学教法分析
【审题指导】解答本题时应注意以下两点： (1)根据 α 射线、β 射线的穿透能力确定射线的种类． (2)由半衰期的定义求出该元素的半衰期．
【解析】因厚纸板能挡住这种射线，可知这种射线是
课堂互动探究
教学方案设计
穿透能力最差的 α 射线，选项 A 正确，B 错误；因放射性元素原子核个数与单位时间内衰变的次数成正比，10 天后测出放射强度为原来的四分之一，说明 10 天后放射性元素的原子

XRD的原理及应用

XRD的原理及应用
周转晶体法
• 周转晶体法以单色X射线照射转动的单晶样品，用以样品转动轴为轴线的圆柱形底片记录产生的衍射线，在底片上形成分立的衍射斑。这样的衍射花样容易准确测定晶体的衍射方向和衍射强度，适用于未知晶体的结构分析。周转晶体法很容易分析对称性较低的晶体（如正交、单斜、三斜等晶系晶体）结构，但应用较少。
• 衍射仪法以其方便、快捷、准确和可以自动进行数据处理等特点在许多领域中取代了照相法，近年由于衍射仪与电子计算机的结合，使从操作、测量到数据处理已大体上实现了自动化，这就使衍射仪的威力得到更进一步的发挥，现在已成为晶体结构分析等工作的主要方法。
XRD的原理及应用
X射线衍射发射装置
XRD的原理及应用
XRD的原理及应用
四、X射线衍射的应用
• X射线衍射技术发展到今天, 已经成为最基本、最重要的一种结构测试手段, 其主要应用主要有物相分析、精密测定点阵参数、应力的测定、晶粒尺寸和点阵畸变的测定、结晶度的测定、晶体取向及织构的测定
XRD的原理及应用
1、物相分析
• X射线照射到晶体所产生的衍射具有一定的特征，可用衍射的方向及强度表征、根据衍射特征来鉴定晶体物相的方法称为物相分析法。
XRD的原理及应用
照相法
• 照相法以光源发出的特征X射线照射多晶样品，并用底片记录衍射花样。根据样品与底片的相对位置，照相法可以分为德拜法、聚焦法和针孔法。用其轴线与样品轴线重合的圆柱形底片记录者称为德拜（Debye）法；用平板底片记录者称为针孔法。较早的X射线衍射分析多采用照相法，而德拜法是常用的照相法，一般称照相法即指德拜法，德拜法照相装置称德拜相机其中德拜法应用最为普遍。
• 物相分析并不是直接、单一的元素分析。一般元素分析侧重于组成元素种类及其含量，并不涉及元素间的化和状态及聚集状态。对元素分析可利用化学分析、光谱分析、X射线荧光光谱分析等方法，物相分析可获悉所含的元素，但侧重于元素间的化合状态和聚集状态结构的分析。相同元素组成的化合物，其元素聚集态结构不同，则属于不同物相。物相定性分析是鉴定组成试样的物相；而物相定量分析是测定各物相的含量。

探测射线的方法知识点方法讲解

探测射线的方法知识点方法讲解下面是高中物理第十九章原子核第三节探测射线的方法知识点方法讲解，大家可以参考学习：放射线虽然看不见，但我们可根据放射线的粒子与其他物质作用时产生的一些现象来探知放射线的存在．这些现象主要有：1．使气体电离，这些离子可使过饱和汽产生云雾或使过热液体产生气泡；2．使照相底片感光；3．使荧光物质产生荧光．下面我们学习三种核物理研究中常用的探测射线的方法．引导学生阅读教材“威耳孙云室”部分的内容，并组织学生对课文内容进行讨论．【板书】一、威耳孙云室1．构造是什么？2．基本原理是什么？引导学生回答问题1，并进行补充评价．威耳孙云室主要部分是一个圆筒状容器，下部是一个可以上下移动的活塞，上盖是透明的，可以通过它来观察和拍摄粒子运动的径迹．室内由光源通过旁边的窗子照明．少量放射性物质(放射源)放在室内侧壁附近(或放在室外，让放射线从侧壁的窗口射入)．引导学生回答问题2，并注意结合以前学过的过饱和汽的知识，讲清云室实验的原理．我们知道，水蒸气遇冷凝结，会形成很小的雾珠，这时它需要有凝结的核心．云和雾就是这样形成的．如果空气中没有任何尘埃或离子，水蒸气就是达到过饱和状态，也不能马上凝结．但是，如果这时由于某种原因在空气中产生了离子，那么过饱和的水蒸气就会以这些离子为核心立即凝结成雾珠．离子是看不见的，可是雾珠是看得见的，因此可以根据出现的雾珠来推测产生离子的情形．云室就是根据这个原理制成的．实验时，先往云室里加少量的酒精，使室内充满酒精的饱和蒸气，然后使活塞迅速向下运动，室内气体由于迅速膨胀，温度降低，酒精蒸气达到过饱和状态．这时如果有射线粒子从室内气体中飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和酒精蒸气就会以这些离子为核心凝结成雾滴，这些雾滴沿射线经过的路线排列，于是就显示出了射线的径迹．这种云室是英国物理学家威耳孙(1869～1959)在1912年发明的，故叫做威耳孙云室．注意向学生强调：在云室看到的只是成串的小液滴，它描述的是射线粒子运动的径迹，而不是射线本身．引导学生观察α、β射线在云室中的径迹，比较两种径迹的特点，并分析其原因．α粒子的质量比较大，在气体中飞行不易改变方向，并且电离本领大，沿途产生的离子多，所以它在云室中的径迹直而粗．β粒子的质量小，跟气体碰撞时容易改变方向，并且电离本领小，沿途产生的离子少，所以它在云室中的径迹比较细，且常常发生弯曲．γ粒子的电离本领更小，一般看不到它的径迹．因此，我们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，可以知道粒子所带电荷的正负；根据径迹的曲率半径的大小，还可以知道粒子的动量的大小．1972年我国云南宇宙射线实验站，就是利用建在3200米高山上的大型磁云室装置，发现了一个质量是十倍质子质量的重粒子．【板书】二、气泡室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)．引导学生阅读课文，学习气泡室的基本原理．控制气泡室内液体的温度和压强，使室内温度略低于液体的沸点．当气泡室内压强降低时，液体的沸点变低，因此液体过热，在通过室内射线粒子周围就有气泡形成．气泡室在观察比较稀少的碰撞事件时是有很大优点的．液体中原子挤得很紧，可以发生比气体中多得多的核碰撞，而观察者将有比用云室好得多的机会来摄取所寻找的事件．教材中图23－8为粒子经过气泡室时的径迹照片，教师可向学生进行简单说明．人们根据照片上记录的情况，可以分析出粒子的带电、动量、能量等情况．引导学生阅读课本的“盖革—弥勒计数器”部分的内容，并组织学生进行讨论．【板书】三、盖革—弥勒计数器1．盖革管的构造和基本原理是什么？2．G—M计数器的基本原理及其特点是什么？引导学生回答问题．计数器的主要部分是盖革管，如教材中图23－9所示．外面是一根玻璃管，里面是一个接在电源负极的导电圆筒，筒的中间有一条接正极的金属丝．管中装有低压的惰性气体(如氩、氖等，压强约为10kPa～20kPa)和少量的酒精蒸气或溴蒸气．在金属丝和圆筒两极间加上一定的电压(约1000V)，这个电压稍低于管内气体的电离电压．当某种射线粒子进入管内时，它使管内的气体电离，产生的电子在电场作用下向阳极加速运动．电子在运动中能量越来越大，达到一定值时，跟管中的气体分子碰撞，又使气体分子电离，再产生电子，新的电子又被电场加速，这样一连串地碰撞下去，就会引起雪崩似的电离．于是，一个射线粒子进入管中后经过一段很短时间，就会产生大量电子．这些电子到达阳极，正离子到达阴极(正离子由于质量大，运动较慢，在运动中不会再使气体分子电离)，在外电路中就产生一次脉冲放电，利用电子仪器可以把放电次数记录下来．这种仪器是德国物理学家盖革(1882～1945)在1928年与弥勒(1911～1977)合作研制出来的，所以叫盖革—弥勒(G—M)计数器．G—M计数器的放大倍数很大，非常灵敏，用它来检测放射性是很方便的．但它对于不同的射线产生的脉冲现象相同，因此只能用来计数，而不能区分射线的种类．如果同时有大量粒子，或两个粒子射来的时间间隔很短(小于200μs)时，也不能计数，即它不适合于极快速的计数．这种计数器适合于对β粒子和γ粒子进行计数．对α射线进行计数时，由于α射线的贯穿能力很小，不能通过玻璃管壁，所以需在管的前方装上一个很薄的云母片窗口，使α粒子从这个窗口射入，或把微弱的放射源放在管内．另外，还有如闪烁计数器、乳胶照相、火花室和半导体探测器等探测器装置，利用这些装置能更精确地测定粒子的各种性质，感兴趣的同学可以查找这方面的资料阅读．随着科学技术的发展，探测射线的手段不断改进，近年来，由于探测仪器大都和电子计算机直接连接，实现了对实验全过程电子计算机控制、计算、数据处理，已经使实验方法高度自动化．巩固练习1．云室利用的是射线的什么本领？云室里为什么是干净的空气？2．在云室看到的径迹是射线本身吗？根据径迹，我们可以知道粒子的哪些性质？3．为什么射线粒子进入盖革管中可以产生大量电子？。

人教版高中物理选修3-5章总结复习素材：第十九章原子核知识点

选修 3-5 知识点第十九章原子核
19.1 原子核的组成一、天然放射现象 1、物质发射射线的性质称为放射性，它可以穿透黑纸使照相底片感光。 2、具有放射性的元素称为放射性元素。 3、放射性的元素自发地发出射线的现象叫做天然放射现象。二、射线到底是什么 1、三种射线分别叫做带正电荷α射线、带负电荷β射线和不带电γ射线。 2、α射线的穿透能力最弱，γ射线的穿透能力最强。 3、α射线是高速粒子流，粒子带正电，电荷量是电子的 2 倍，质量是氢原子的 4 倍，电子质量的 7300 倍，实际上就是氦原子核。 4、β射线是高速电子流。 5、γ射线是能量很高的电磁波。 6、α射线，β射线都是高速运动的粒子，能量很高，Y 射线是波长很短的光子，能量也很高。三、原子核的组成 1、质子 p：它是氢原子核，带正电，电量与电子相等。 2、中子 n：不带电，质量与质子相等。 3、核子：质子和中子组成的原子核。 4、原子核中的两个等式: ①核电荷数 Z=质子数=原子序数=荷外电子数 ②质量数 A=核子数=质子数+中子数例如：23592U——铀原子核：有 92 个质子，143 个中子。质量数为 235。 5、同位素：具有相同质子数而中子数不同的原子核、在元素周期表中处于同一位置。 6、几种常用的原子核的表示
探测射线的方法
19.4 放射性的应用与防护一、核反应 1、核反应分两种（1）核自发衰变。（不可控） ①α衰变：α射线的实质就是高速运动的氦核流 ②β衰变：β射线的实质就是高速运动的电子流。 ③没有单独的γ衰变：γ射线是一种电磁波（光子）。（2）人工转变：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程。（可控） ①其他粒子指：α粒子、质子、中子，光子等 2、在核反应中，质量数守恒、电荷数守恒。二、人工放射性同位素 1、同位素：具有相同质子数而中子数不同的原子核、在元素周期表中处于同一位置的元素。有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素。放射性同位素又分为天然和人工放射性同位素。 2、与天然的放射性物质相比，人工放射性同位素的优点： ①放射强度容易控制 ③可以制成各种需要的形状 ④半衰期更短 ⑤放射性废料容易处理三、放射性同位素的应用 ①使用射线来测厚度----利用γ射线的穿透性强的特点 ②放疗----利用细胞对射线承受力不同 ③选种和保鲜

高中物理第十九章原子核1探测射线的方法同步训练(含解析)

19.3探测射线的方法一、选择题1、如图所示的阴极射线管的玻璃管内已经抽成真空，当左右两个电极连接到高压电源时,阴极会发射电子，电子在电场的加速下飞向阳极，挡板上有一个扁平的狭缝,电子飞过挡板后形成一个扁平的电子束，长条形的荧光板在阳极端稍稍倾向轴线,电子束掠射到荧光板上，显示出电子束的径迹，现在用该装置研究磁场对运动电荷的作用的实验，下列对该实验的说法正确的是（）A、没有施加磁场时，电子束的径迹是一条抛物线B、若图中左侧是阴极射线管的阴极,加上图示的磁场，电子束会向上偏转C、施加磁场后，根据电子束在磁场中运动径迹和磁场方向，可由相关知识判断出阴极射线管两个电极的极性D、施加磁场后，结合阴极射线管的两个电极的极性和电子束在磁场中运动的径迹，可以判断出磁场的方向，但无法判断出磁场的强弱2、从阴极射线管发射出的一束电子，通过图示的磁场，以下四幅图中能正确描绘电子偏转情况的是(）A、B、C、D、3、关于阴极射线的本质，下列说法正确的是（）A、阴极射线本质是氢原子B、阴极射线本质是电磁波C、阴极射线本质是电子D、阴极射线本质是X射线4、如图所示，甲、乙是分别用“阴极射线管”和“洛伦兹力演示仪”实验时的两幅图片，忽略地磁场的影响，下列说法正确的是（)A、甲图中的电子束径迹是抛物线B、乙图中的电子束径迹是圆形C、甲图中的电子只受电场力作用D、乙图中的电子受到的洛伦兹力是恒力5、如图所示的阴极射线管，无偏转电场时，电子束加速后打到荧屏中央形成亮斑．如果只逐渐增大M1M2之间的电势差，则（）A、在荧屏上的亮斑向上移动B、在荧屏上的亮斑向下移动C、偏转电场对电子做的功不变D、偏转电场的电场强度减小6、下列说法正确的是（）A、阴极射线和β射线本质上都是电子流,都来自于原子的核外电子B、温度越高,黑体辐射强度的极大值向频率较小的方向移动C、天然放射现象的发现，让人们不知道原子核不是组成物质的最小微粒D、公安机关对2014年5月初南京丢失铱﹣192放射源的4名责任人采取强制措施是因为该放射源放出大剂量的射线会污染环境和危害生命．7、如图所示,阴极射线示波管的聚集电场是由电极A1、A2形成，实线为电场线，虚线为等势线,z轴为该电场的中心轴线，P、Q、R为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点，则下列说法不正确的是（）A、电极A1的电势低于电极A2的电势B、电子在P点处的动能大于在Q点处的动能C、电场中Q点的电场强度大于R点的电场强度D、电子从P至R的运动过程中，电场力对它一直做正功8、如图为电视机显像管中电子束偏转的示意图．磁环上的偏转线圈通以图示方向的电流时,沿轴线向纸内射入的电子束的偏转方向（）A、向上B、向左C、向下D、向右9、如图所示，阴极射线管接通电源后,电子束由阴极沿X轴正方向射出,在荧光板上会看到一条亮线．要使荧光板上的亮线向z轴负方向偏转，可采用的方法是（)A、加一沿y轴负方向的磁场B、加一沿z轴正方向的磁场C、加一沿y轴正方向的电场D、加一沿z轴负方向的电场10、阴极射线示波管的聚焦电场是由电极A1、A2形成的，其中虚线为等势线,相邻等势线间电势差相等，z轴为该电场的中心轴线（管轴）．电子束从左侧进入聚焦电场后，在电场力的作用下会聚到z 轴上,沿管轴从右侧射出，图中PQR是一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点,则可以确定（)A、电极A1的电势高于电极A2的电势B、电场中Q点的电场强度大于R点的电场强度C、电子在R点处的动能大于在P点处的动能D、若将一束带正电的粒子从左侧射入聚焦电场也一定被会聚焦11、在阴极射线管中电子流方向由左向右,其上方有一根通有如图所示电流的直导线，导线与阴极射线管平行，则阴极射线将（）A、向上偏转B、向下偏转C、向纸里偏转D、向纸外偏转12、如图所示,无磁场时，电视显像管中的水平向右运动的电子束打在荧光屏正中的O点，要使电子束在竖直方向向上偏转打在P点，则管颈处偏转线圈所提供的磁场方向应该是（）A、垂直纸面向外B、水平向右C、垂直纸面向里D、竖直向上13、如图所示是显像管原理俯视图，接通电源后，电子从电子枪射出,没有磁场时打在O ，为使电子偏转，在管颈安装了偏转线圈产生偏转磁场,如果要使电子束在水平方向偏离中心,打在荧光屏的A 点，偏转磁场应该（）A、竖直向下B、竖直向上C、水平向左D、水平向右14、如图所示是用阴极射线管演示电子在磁场中受洛伦兹力的实验装置，图中虚线是电子的运动轨迹，那么下列关于此装置的说法正确的是（）A、A端接的是高压直流电源的正极B、C端是蹄形磁铁的N极C、C端是蹄形磁铁的S极D、以上说法均不对15、阴极射线是()A、光子流B、电子流C、质子流D、中子流二、填空题16、如图所示，电子射线管（A为其阴极)，放在蹄形磁铁的N、S 两极间（图中C为N极），射线管的A、B两极分别接在直流高压电源的负极和正极．此时，荧光屏上的电子束运动径迹________偏转（填“向上”“向下”或“不"）．17、如图是阴极射线管的示意图．接通电源后，会有电子从阴极K 射向阳极A,并在荧光屏上形成一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下偏转,则可以加一个方向平行纸面________（填“向上”或“向下”）的电场，或者加一个方向垂直纸面________(填“向里”或“向外”）的磁场．18、电视机显像管是应用了________原理．19、电视机的显象管中电子束每秒进行50场扫描________．20、如图是X射线管，A．K之间的虚线表示________，从A指向左下方的线表示________，高压电源右边是电源的________极．三、解答题21、汤姆孙测定阴极射线粒子比荷的实验原理如图所示，阴极发出的电子束沿直线射到荧光屏上的O点时，出现一个光斑．在垂直于纸面的方向上加一个磁感应强度为3.0×10﹣4T的匀强磁场后,电子束发生偏转，沿半径为7.2cm的圆弧运动，打在荧光屏上的P点．然后在磁场区域加一个竖直向下的匀强电场,电场强度的大小为1.14×103V/m时,光斑P又回到O点,求电子的比荷．22、1897年汤姆生通过对阴极射线的研究，发现了电子，从而使人们认识到原子是可分的．汤姆生当年用来测定电子比荷(电荷量e与质量m之比）的实验装置如图所示,真空玻璃管内C、D为平行板电容器的两极,圆形阴影区域内可由管外电磁铁产生一垂直纸面的匀强磁场，圆形区域的圆心位于C、D中心线的中点，直径与C、D 的长度相等．已知极板C、D的长度为L1，C、D间的距离为d , 极板右端到荧光屏的距离为L2．由K发出的电子，经A与K之间的高电压加速后，形成一束很细的电子流,电子流沿C、D中心线进入板间区域．若C、D间无电压,则电子将打在荧光屏上的O点；若在C、D间加上电压U ，则电子将打在荧光屏上的P点,P点到O点的距离为H；若再在圆形区域内加一方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，则电子又打在荧光屏上的O点．不计重力影响．(1）求电子打在荧光屏O点时速度的大小．（2)推导出电子比荷的表达式．(3)利用这个装置,还可以采取什么方法测量电子的比荷？23、汤姆生用如图所示的装置（阴极射线管）发现了电子．电子由阴极C射出，在CA间电场加速，A′上有一小孔,所以只有一细束的电子可以通过P与P′两平行板间的区域，电子通过这两极板区域后打到管的末端，使末端S处的荧光屏发光（荧光屏可以近似看成平面）．水平放置的平行板相距为d ，长度为L ，它的右端与荧光屏的距离为D ．当平行板间不加电场和磁场时，电子水平打到荧光屏的O点;当两平行板间电压为U时，在荧光屏上S点出现一亮点，测出OS=H；当偏转板中又加一磁感应强度为B垂直纸面向里的匀强磁场时,发现电子又打到荧光屏的O点．若不考虑电子的重力，求(1)CA间的加速电压U′；(2)电子的比荷．24、在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零,经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束．已知电子的电量为e、质量为m ，求在刚射出加速电场时，一小段长为△L的电子束内电子个数是多少?25、在电脑显示器的真空示波管内，控制电子束扫描的偏转场是匀强磁场，磁场区域是宽度为3.0cm的矩形，右边界距荧光屏20。

高中物理：探测宇宙射线

探测宇宙射线
材料:
实验原理：
宇宙射线是一些能量极高的粒子，它的来源是遥远的恒星和星系，开始被称为初级宇宙射线。

它经过漫长的旅途到达地球，和地球的磁场与大气相互作用，碰撞产生了能量稍低的粒子，被称作次级宇宙射线。

这个火花室探测的是μ子，对它的探测可以间接证明狭义相对论。

火花室：
这个实验是用荧光灯管建造一个火花室（sparkle chamber）来探测宇宙射线，因为它们能够把它们周围的空气电离，也就是把空气变得导电。

在它周围施加高电压，就能看到电压击穿空气形成一颗火花。

把许多这样的探测装置做成方格状排列，就能看到这个粒子的轨迹。

实验步骤：
1．将荧光灯管并列排成一排，用木棍将它们固定，并竖直支撑起来。

2．将一段导线去掉绝缘的外皮，并截成4段，分别和灯管垂直，并列缠绕在每一根灯管上，并用透明胶带固定。

3．在直流电源的正极串联1M欧姆的电阻防止短路，并接地（连接到地面上的金属物体）。

将正极和负极交替接通到4段导线上，就构成了一个4×4的火花室。

4．将整个装置放在完全黑暗中，然后接通电源。

大约每半分钟就能看到一串闪光，说明探测到一个μ子通过火花室。

注意：
小心触电！实验中使用高压直流电，需要非常小心，不要带电操作！
小心划伤！荧光灯管很容易破裂，操作时要小心被玻璃碎片划伤！。

人教版高中物理选修3-5目录

人教版高中物理选修3-5
目录
第十六章动量守恒定律
1实验：探究碰撞中的不变量
2动量守恒定律（一）
3动量守恒定律（二）
4碰撞
5反冲运动火箭
6用动量概念表示牛顿第二定律
第十七章波粒二象性
1物理学的新纪元：能量量子化
2科学的转折：光的粒子性
3崭新的一页：粒子的波动性
4概率波
5不确定关系
第十八章原子结构
1电子的发现
2原子的核式结构模型
3氢原子光谱
4波尔的原子模型
第十九章原子核
1原子核的组成
2放射性元素的衰变3探测射线的方法
4放射性的应用于防护5核力与结合能
6重核的裂变
7核聚变
8粒子和宇宙。

人教版物理选修3-5课件第十九章原子核 3-4放射性的应用与防护

3．人工放射性同位素的优点． (1)资源丰富，天然放射性元素不过 40 多种，但人工放射性同位素已达 1 000 多种，目前每种元素都有了自己的放射性同位素．
(2)和天然放射性物质相比，人工放射性同位素的放射强度容易控制，还可以制成各种所需的不同形状，特别是，它的半衰期比天然放射性物质短得多，因此放射性废料容易处理．由于这些优点，所以在生产和科研中凡是用到射线时，用的都是人工放射性同位素，而不用天然放射性物质．
2．1993 年，中国科学院上海原子核研究所制得了一种新的铂元素的同位素27082Pt，制取过程如下：(1)用质子轰击铍靶94Be 产生快中子；(2)用快中子轰击汞28004Hg，反应过程可能有两种：①生成27082Pt，放出氦原子核，②生成 27082Pt，同时放出质子、中子；(3)生成的铂20728Pt 发生两次衰变，变成稳定的原子核汞28002Hg.写出上述核反应方程．
(2)气泡室：原理同云室的原理类似，所不同的是气泡室里装的是液滴，如液态氢．
粒子通过过热液体时，在它的周围产生气泡而形成粒子的径迹．
(3)盖革—米勒计数器 ①优点：GM 计数器非常灵敏，使用方便． ②缺点：只能用来计数，不能区分射线的种类．
判断正误
1．射线中的粒子与其他物质作用时，产生一些现象，可以显示射线的存在．(√)
警示：(1)核反应过程一般都是不可逆的，核反应方程不能用等号连接，只能用单向箭头表示反应方向．
(2)核反应方程遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中，一般会发生质量的变化．
【典例 2】 (1)完成下列核反应方程：
①42He＋115B→147N＋________； ②42He＋2113Na→________＋11H； ③42He＋94Be→126C＋________； ④42He＋2173Al＋3105P＋________．

高中物理：探测射线的方法练习

高中物理：探测射线的方法练习我夯基我达标1.研究放射性的本性时，可以让射线垂直射入磁场，根据射线在磁场中偏转情况来研究它所带的电荷、质量等性质.如图1932所示，P 是放射线源，B 是垂直纸面向里的匀强磁场，a 、b 、c 分别是放射源放出的射在磁场中的三条射线，由它们偏转的情况可知（）图19-3-2A.a 是α射线，b 是β射线，c 是γ射线B.a 是γ射线，b 是α射线，c 是β射线C.a 是α射线，b 是γ射线，c 是β射线D.a 是α射线，b 是γ射线，c 是α射线思路解析：由三种射线在磁场中的偏转情况，根据左手定则可知cd 射线是由带正电的粒子组成的，b 是由不带电粒子组成的，c 是由带负电粒子组成的．由三种放射线的本性可知：a 是α射线，b 是γ射线，c 是β射线．答案：C2.最近几年，原子核科学家在超重元素的探测方面取得重大进展.1996年科学家们在研究某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核X A Z 经过6次α衰变后的产物是Fm 253100.由此可以判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是（）A.124、259B.124、265C.112、265D.112、277 思路解析：题中的核经过6次α衰变成Fm 253100，注意到Fm 253100的质子数为100，质量数为253，每发生一次α衰变质量数减少4，电荷数减少2，由质量数、电荷数守恒有： A=4×6+253=277Z=2×6+100=112所以选项D 正确.答案：D3.下面的说法正确的是（）①β射线粒子和电子是两种不同的粒子；②红外线的波长比X 射线的波长长；③α粒子不同于氦原子核；④γ射线的贯穿本领比粒子的强A.①②B.①③C.②④D.①④思路解析：α粒子带正电荷，它实质是氦原子核，贯穿本领小;β射线粒子是高速运动的电子流，贯穿本领很强;γ射线呈电中性，贯穿能力比α射线、β射线都强；红外线的波长比红光长，而X 射线的波长比紫外线还要短，在可见光范围内红光波长最长，紫光波长最短．答案：C4.光子的能量为hν，动量的大小为cvh ，如果一个静止的放射性元素的原子核在发生γ衰变时只发出了一个γ光子，则衰变后的原子核（）A.仍然静止B.沿着与光子运动方向相同的方向运动C.沿着与光子运动方向相反的方向运动D.可能向任何方向运动思路解析：相互作用的物体，如果不受外力作用，或它们所受外力之和为零，它们的总动量保持不变，这就是动量守恒定律．动量守恒定律不但适用于宏观物体，也适用于微观粒子．静止的原子核动量为零，在原子核发出一个光子衰变后，原子核和γ光子的动量之和仍然为零即衰变后原子核的动量和发出丁光子的动量大小相等方向相反．故衰变后的原子核应沿着与光子运动方向相反的方向运动．答案：C5.在云室中，为什么α粒子显示的径迹直而粗、β粒子显示的径迹细而曲？思路解析：因为α粒子带电荷量多，它的电离本领强，穿越云室时，在1 cm 路程上能使气体分子产生104对离子．过饱和酒精蒸汽凝结在这些离子上，形成很粗的径迹．且由于α粒子质量大，穿越云室时不易改变方向，所以显示的径迹很直．β粒子带电荷量少，电离本领较小，在1 cm 路程上仅产生几百对离子，且β粒子质量小，容易改变运动状态，所以显示的径迹细而弯曲．我综合我发展6.静止在匀强磁场中的核发生α衰变后，α粒子和反冲核在垂直于它们运动方向的匀强磁场中分别做匀速圆周运动，其半径之比为45∶1，周期之比为90∶117.求α粒子和反冲核的动能之比为多少？思路解析：根据衰变时系统的总动量守恒，做匀速圆周运动时由洛伦兹力提供向心力这样两个基本关系，即可得解．衰变时，α粒子和反冲核的动量大小相等，即m αv α=mxvx ，式中mx 、vx 为反冲核的质量与速度．在磁场中，它们做匀速圆周运动时都由洛伦兹力作为向心力，由qvB=rv m 2，得r=qB mv ．由此可见，α粒子和反冲核的圆运动半径之比为1452===x x x q q q r r αα 所以反冲核的核电荷数为：q x =90．因为由洛伦兹力作向心力时，做圆周运动的周期为T=qBm π2 所以α粒子和反冲核的周期之比为：xx x m q q m T T ααα=，得 234490117290=⨯⨯=••=αααm T T q q m x x x 所以α粒子和反冲核的动能之比为：211742342222=====ααααααm m m p m p v m v m E E x xx x x kx k . 答案：117：27.静止在匀强磁场中的锂（Li 63）在俘获一个速度为7.7×104 m/s 的中子后，生成一个α粒子和一个氚核.若α粒子的速度为 2.0×104 m/s ，其方向与反应前中子的速度方向相同，且与磁场方向垂直.求:（1）氚核的速度是多少？(2)当α粒子在磁场中运动6周时，氚核运动了几周？思路解析：(1)系统动量守恒m n v n =m αv α+m H v H1×7．7×104=4×2×104+3v Hu H =-1．0×103m ／s ，方向与中子速度方向相反．(2)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为T=qB m π2 231243=⨯=•=H H H q q m m T T ααα 2T H =3T α，即4T H =6T αα粒子运动了6周，氚核运动了4周．答案：(1)1．0×103m ／s ，方向与中子速度方向相反 (2)4周8.如图19-3-3在匀强磁场中的A 点，有一个静止的原子核，当它发生哪一种衰变时，射出的粒子以及新核的轨道才做如图的圆周运动，并确定它们环绕的方向，若两圆的半径之比是44∶1，这个放射性元素原子核的原子序数是多少？图19-3-3思路解析：因为原子核衰变时，遵守动量守恒定律，由原于核的初态是静止的，可以判定：衰变时射出的粒子与新核的动量大小相等，方向相反．设带电粒子质量为m ，在磁感应强度为B 的磁场中，以速度v 做匀速圆周运动，则其运动半径为R=Bqmv ．由衰变时动量守恒知射出粒子动量m 1v 1等于新核动量m 2v 2，而B 相同，所以R 与q 成反比，可判定出衰变射出粒子运动轨道半径大，新核半径小．在A 点利用左手定则可判断出新核反冲速度方向，判断出发射粒子的速度方向，即确定粒子的种类和衰变的类型.由1221q q R R =可从发射粒子的电荷数确定新核的电荷数，由于衰变过程中电荷数守恒，可求出原来放射性元素原子核的电荷数即它的原子序数．由R ∝q1知大圆是发射出粒子的轨迹，小圆则是新核轨迹．根据左手定则判断：在A 点发射出的粒子是负电子，它初速度水平向左，沿圆轨道顺时针方向旋转．新核初速水平向右，沿圆轨道逆时针旋转．由于1441221==q q R R q 1=e ，电荷数是1，所以q2=44e ，电荷数是44，根据电荷守恒定律，原来的放射性元素原子核的原子序数是45，它发生的是β衰变，电子顺时针方向做匀速圆周运动，新核逆时针做匀速圆周运动．答案：45。