人教版高中物理选修3-5 19.3探测射线的方法(共23张PPT)
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气泡室的优点和缺点
气泡室的优点：
气泡室的缺点：
①它的空间和时 间分辨率高；
①扫描和测量时间 还嫌太长；
②工作循环周期短， ②体积有限，而且
本底干净、径迹清晰，甚为昂贵， 某粒子在气泡室里的径迹 可反复操作。
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探测射线的其他方法
使照相底片感光
使荧光物质产生荧光
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探测射线的其他方法
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
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闪烁计数器
半导体探测器
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问题与练习
用威尔逊云室探测射线时，为什么α粒子的径迹直而清晰？为什 么利用威尔逊云室一般看不到γ粒子的径迹？
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
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
人教版选修3-5 第19章 3、4 探测射线的方法 放射性的应用与防护 课件(43张)
2．(多选)放射性同位素被用做示踪原子，主要是因为 ()
A．放射性同位素不改变其化学性质 B．放射性同位素的半衰期比天然放射性元素的半衰期短 得多 C．半衰期与元素所处的物理、化学状态有关 D．放射性同位素容易制造
【答案】AB 【解析】放射性同位素用做示踪原子，主要是用放射性同 位素代替没有放射性的同位素参与正常的物理、化学、生物过 程，既要利用化学性质相同，也要利用衰变规律不受物理、化 学变化的影响，同时还要考虑放射性废料容易处理，因此选项 A、B项正确，选项C、D不正确．
【答案】(1)①电离 过饱和 ②直而粗 (3)①电离电压 气体分子电离 阳极 阴极 射线的种类
细 弯曲 弱 ②灵敏 计数
二、核反应 1．定义：原子核在__________的轰击下产生__________ 的过程． 【答案】其他粒子 新原子核 2．遵循规律：____________守恒，__________守恒，还 遵循________________． 【答案】质量数 电荷数 动量守恒定律
3．原子核的人工转变 (1)卢瑟福发现质子的方程：__________________. (2)查德威克发现中子的方程：________________.
【答案】(1)42He＋147N→178O＋11H (2)42He＋94Be→126C＋10n
三、放射性同位素的应用与防护 1．放射性同位素定义：有些同位素具有________，叫做 放射性同位素． 【答案】放射性 2．放射性同位素特点：放射强度____________，半衰期 ________，废料容易处理等优点． 【答案】容易控制 短 3．放射性同位素分类：放射性同位素有________放射性 同位素和________放射性同位素两类． 【答案】天然 人工
高中物理 19.3 探测射线的方法 19.4 放射性的应用与防护课件 新人教版选修3-5
精选ppt
(3)优缺点 ①优点：放大倍数很大，非常灵敏，用它来检测放射性是很 方便的. ②缺点：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，也不能区分 它们.
精选ppt
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，而云室里装的是气体.
精选ppt
二、核反应及核反应方程
精选ppt
1.核反应的条件:用α粒子、质子、中子，甚至用γ光子轰击 原子核使原子核发生转变. 2.核反应的实质：用粒子轰击原子核并不是粒子与核碰撞将 原子核打开，而是粒子打入原子核内部使核发生了转变.
精选ppt
3.原子核人工转变的三大发现
(1)1919年卢瑟福发现质子的核反应：
精选ppt
【典例1】用盖革—米勒计数器测定放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
A.A=2，Z=1
B.A=2，Z=2
C.A=3，Z=3
D.A=3，Z=2
【解题指导】解答本题时，可参照以下解题步骤：
精选ppt
【标准解答】选D.写出核反应方程：AZX+21H 42He+11H， 由质量数守恒和电荷数守恒，列方程A+2=4+1，Z+1=2+1， 解 得：A=3，Z=2，故答案为D.
精选ppt
(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)核反应方程遵守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.
(3)优缺点 ①优点：放大倍数很大，非常灵敏，用它来检测放射性是很 方便的. ②缺点：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，也不能区分 它们.
精选ppt
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，而云室里装的是气体.
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二、核反应及核反应方程
精选ppt
1.核反应的条件:用α粒子、质子、中子，甚至用γ光子轰击 原子核使原子核发生转变. 2.核反应的实质：用粒子轰击原子核并不是粒子与核碰撞将 原子核打开，而是粒子打入原子核内部使核发生了转变.
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3.原子核人工转变的三大发现
(1)1919年卢瑟福发现质子的核反应：
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【典例1】用盖革—米勒计数器测定放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
A.A=2，Z=1
B.A=2，Z=2
C.A=3，Z=3
D.A=3，Z=2
【解题指导】解答本题时，可参照以下解题步骤：
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【标准解答】选D.写出核反应方程：AZX+21H 42He+11H， 由质量数守恒和电荷数守恒，列方程A+2=4+1，Z+1=2+1， 解 得：A=3，Z=2，故答案为D.
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(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)核反应方程遵守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.
人教高中物理选修3-5 省市级优质课19.3 探测射线的方法
人教版高中物理《选修3-5》第十九章 原子核
3.探测射线的方法
亳州一中南校 王敬文
复习回顾：
名称 带电 电离 穿透 构成 速度 性 能力 能力
实质
正
强
He 弱 4 2
C/10
氦核流
负
弱
e 强
0 接近C
1
电子流
中 最弱 极强 光子 C
光子流
亳州一中南校
复习回顾：
例：
天然放射性元素
232 90
三、盖革——米勒计数器
优点：G-M计数器非常灵敏，用它检测射线 十分方便。 不足：不同射线在计数器中产生的现象相同， 因此只能用来计数，不能区分射线种类；如 果同时有大量粒子，或两个粒子向来的时间 间隔小于200μs，计数器也不能区分。
亳州一中南校
课堂检测： 【例1】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？
质产生尔逊云室利用了射线的电离本领。
亳州一中南校
一、威耳逊云室
径迹的长短和粗细可以知道粒子的性质
一、威耳逊云室
a 射线在云室中的径迹：直而粗
原因：a 粒子质量大，不易改变方向，电 离本领大，沿途产生的离子多。
ß射线在云室中的径迹：比较细，且常常弯曲 原因： ß 粒子质量小，跟气体碰撞易改变方 向，电离本领小，沿途产生的离子少。
γ粒子电离能力很弱，云室中一般看不到它的 径迹。
亳州一中南校
二、气泡室
气泡室是由一密闭容器组成， 容器中盛有工作液体 ，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，通过照片记录射线的 轨迹。
3.探测射线的方法
亳州一中南校 王敬文
复习回顾：
名称 带电 电离 穿透 构成 速度 性 能力 能力
实质
正
强
He 弱 4 2
C/10
氦核流
负
弱
e 强
0 接近C
1
电子流
中 最弱 极强 光子 C
光子流
亳州一中南校
复习回顾：
例：
天然放射性元素
232 90
三、盖革——米勒计数器
优点：G-M计数器非常灵敏，用它检测射线 十分方便。 不足：不同射线在计数器中产生的现象相同， 因此只能用来计数，不能区分射线种类；如 果同时有大量粒子，或两个粒子向来的时间 间隔小于200μs，计数器也不能区分。
亳州一中南校
课堂检测： 【例1】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？
质产生尔逊云室利用了射线的电离本领。
亳州一中南校
一、威耳逊云室
径迹的长短和粗细可以知道粒子的性质
一、威耳逊云室
a 射线在云室中的径迹：直而粗
原因：a 粒子质量大，不易改变方向，电 离本领大，沿途产生的离子多。
ß射线在云室中的径迹：比较细，且常常弯曲 原因： ß 粒子质量小，跟气体碰撞易改变方 向，电离本领小，沿途产生的离子少。
γ粒子电离能力很弱，云室中一般看不到它的 径迹。
亳州一中南校
二、气泡室
气泡室是由一密闭容器组成， 容器中盛有工作液体 ，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，通过照片记录射线的 轨迹。
19.3探测射线的方法(精品课件)
19.3 探测射线的方法
虽然放射线看不见，但是我们可以根据一些 现象来探知放射线的存在，这些现象主要是： 1、使气体戒 液体电离 2、使照相底 片感光 3、使荧光物 质产生荧光
观察威耳逊云室的结构，研究射线在云室中的 径迹：
射线径迹
射线径迹
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．
二、气泡室
气泡室是由一密 闭容器组成，ห้องสมุดไป่ตู้ 器中盛有工作液 体
二、气泡室
气泡室利用了射线的电离本领。 粒子通过液体通过液体时在它周围就有气泡形成， 可分析粒子的动量、能量和带电情况。
带电粒子的径迹呈曲线是由于在磁场中受到了洛伦兹 力
三、盖革－米勒计数器
德国物理学家盖革在1928年与米勒合作 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 接 放 大 器
粒 子
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 被加速，能量越来越大，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，一个粒子进入管中后 可以产生大量电子，这些电子到达阳极 ，阳离子到达阴极，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。
虽然放射线看不见，但是我们可以根据一些 现象来探知放射线的存在，这些现象主要是： 1、使气体戒 液体电离 2、使照相底 片感光 3、使荧光物 质产生荧光
观察威耳逊云室的结构，研究射线在云室中的 径迹：
射线径迹
射线径迹
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．
二、气泡室
气泡室是由一密 闭容器组成，ห้องสมุดไป่ตู้ 器中盛有工作液 体
二、气泡室
气泡室利用了射线的电离本领。 粒子通过液体通过液体时在它周围就有气泡形成， 可分析粒子的动量、能量和带电情况。
带电粒子的径迹呈曲线是由于在磁场中受到了洛伦兹 力
三、盖革－米勒计数器
德国物理学家盖革在1928年与米勒合作 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 接 放 大 器
粒 子
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 被加速，能量越来越大，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，一个粒子进入管中后 可以产生大量电子，这些电子到达阳极 ，阳离子到达阴极，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。
人教版高中物理选修3-5 第十九章第三节探测放射性的方法教学课件(共19张PPT) (1)
（4）利用射线照射植物，引起植物变异而培育良 种，也可以利用它杀菌、治病等。
例1：被不同剂量γ 射线照射后的马铃薯8个月 后的情况，左上方的马铃薯没经过γ 射线照射， 右下方的被γ 射线照射的剂量最大，左下方保 存最好的马铃薯被γ 射线照射的剂量适中。
例2：“鲁棉一号”就是山东省棉花研究所的 科技人员应用放射性同位素钴-60放出的伽玛 射线处理棉花杂交的后代育成的。
一、核反应
1、定义：原子核在其他粒子的轰击下产 生新原子核的过程。
2、规律：质量数和电荷数都守恒
3、反应方程： （1）发现质子（卢瑟福）
14 7
N
4 2
He
178
O11
H
（2）发现中子（查德威克）
9 4
Be
4 2
He
162
C
1 0
n
二、人工放射性同位素
1934年，约里奥·居里和伊丽芙·居里在用 粒子轰击铝箔时，除探测到预料中的中子外， 还探测到了正电子。
三、放射性同位素的应用
1、利用放射性同位素的射线
（1）用γ射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹，所 用的设备叫γ射线探伤仪。
（2）利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系， 来检查各种产品的厚度和密封容器中液体的高度等， 从而实现自动控制。
（3）利用射线使空气电离而把空气变成导电气体， 以消除化纤、纺织品上的静电。
2、使照相底片感光。
3、使荧光物质产生荧光。
19.4 放射性的应用与防护
复习回顾：
1、什么是原子核的衰变？——原子核自发的 原子核放出粒子或粒子，由于核电荷
数变了，而变成另一种原子核。
2、原子核的衰变有什么样的规律？
(1）衰变时电荷数和质量数都守恒 (2）衰变过程不可逆，所以用箭头，不用等号 (3）由实验决定，不凭空编造
例1：被不同剂量γ 射线照射后的马铃薯8个月 后的情况，左上方的马铃薯没经过γ 射线照射， 右下方的被γ 射线照射的剂量最大，左下方保 存最好的马铃薯被γ 射线照射的剂量适中。
例2：“鲁棉一号”就是山东省棉花研究所的 科技人员应用放射性同位素钴-60放出的伽玛 射线处理棉花杂交的后代育成的。
一、核反应
1、定义：原子核在其他粒子的轰击下产 生新原子核的过程。
2、规律：质量数和电荷数都守恒
3、反应方程： （1）发现质子（卢瑟福）
14 7
N
4 2
He
178
O11
H
（2）发现中子（查德威克）
9 4
Be
4 2
He
162
C
1 0
n
二、人工放射性同位素
1934年，约里奥·居里和伊丽芙·居里在用 粒子轰击铝箔时，除探测到预料中的中子外， 还探测到了正电子。
三、放射性同位素的应用
1、利用放射性同位素的射线
（1）用γ射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹，所 用的设备叫γ射线探伤仪。
（2）利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系， 来检查各种产品的厚度和密封容器中液体的高度等， 从而实现自动控制。
（3）利用射线使空气电离而把空气变成导电气体， 以消除化纤、纺织品上的静电。
2、使照相底片感光。
3、使荧光物质产生荧光。
19.4 放射性的应用与防护
复习回顾：
1、什么是原子核的衰变？——原子核自发的 原子核放出粒子或粒子，由于核电荷
数变了，而变成另一种原子核。
2、原子核的衰变有什么样的规律？
(1）衰变时电荷数和质量数都守恒 (2）衰变过程不可逆，所以用箭头，不用等号 (3）由实验决定，不凭空编造
人教版高中物理选修3-5课件19-3、4探测射线的方法和放射性的应用与防护55张
D．盖革—米勒计数器不仅能计数，还能用来分析射线的 种类
答案：D
解析：气泡室探测射线原理与云室类似，不同的是气泡 室里装的是液体，故 A 选项正确；由气泡室内径迹中气泡的 多少及径迹在磁场中的弯曲方向等，可分析射线的带电、动 量、能量等情况，故 B 选项正确；盖革—米勒计数器利用射 线的电离作用，产生电脉冲进而计数，所以 C 选项正确；由 于不同射线产生的脉冲现象相同，因此计数器只能用来计数， 不能区分射线的种类，所以 D 选项错误。
点评：此题只要严格按照写核反应方程的原则进行，一 般是不会出错的，写核反应方程的原则是：(1)质量数守恒和 电荷数守恒；(2)中间用箭头，不能写成等号。因两端仅仅是 质量数守恒，没有体现质量相等；也不能仅画一横线，因箭 头的方向还表示反应进行的方向；(3)能量守恒，但中学阶段 不作要求；(4)核反应必须是实验能够发生的，不能毫无根据 地写未经实验证实的核反应方程。
产生原因
α 粒子的质量比较大，在气体中飞行时不易 α 粒子
改变方向。由于它的电离本领大，沿途产生 的径迹
的离子多，所以它在云室中的径迹直而粗。
β 粒子的质量小，跟气体分子碰撞时容易改变方向， β 粒子
并且电离本领小，沿途产生的离子少，所以它在云室 的径迹
中的径迹比较细，而且常常弯曲。
γ 粒子 γ 粒子的电离本领很小，在云室中一般看不到它的径 的径迹 迹。
题型3 放射性的应用与防护
关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是( ) A．利用γ射线使空气电离，把静电荷导走 B．利用β射线照射植物的种子，使产量显著增加 C．利用α射线来治疗肺癌、食道癌等疾病 D．利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性 质相同，作为示踪原子
体分子_电__离___产生离子，过饱和汽便以这些离子为核心凝成 _一__条__雾__滴___，于是显示出射线的径迹。
答案：D
解析：气泡室探测射线原理与云室类似，不同的是气泡 室里装的是液体，故 A 选项正确；由气泡室内径迹中气泡的 多少及径迹在磁场中的弯曲方向等，可分析射线的带电、动 量、能量等情况，故 B 选项正确；盖革—米勒计数器利用射 线的电离作用，产生电脉冲进而计数，所以 C 选项正确；由 于不同射线产生的脉冲现象相同，因此计数器只能用来计数， 不能区分射线的种类，所以 D 选项错误。
点评：此题只要严格按照写核反应方程的原则进行，一 般是不会出错的，写核反应方程的原则是：(1)质量数守恒和 电荷数守恒；(2)中间用箭头，不能写成等号。因两端仅仅是 质量数守恒，没有体现质量相等；也不能仅画一横线，因箭 头的方向还表示反应进行的方向；(3)能量守恒，但中学阶段 不作要求；(4)核反应必须是实验能够发生的，不能毫无根据 地写未经实验证实的核反应方程。
产生原因
α 粒子的质量比较大，在气体中飞行时不易 α 粒子
改变方向。由于它的电离本领大，沿途产生 的径迹
的离子多，所以它在云室中的径迹直而粗。
β 粒子的质量小，跟气体分子碰撞时容易改变方向， β 粒子
并且电离本领小，沿途产生的离子少，所以它在云室 的径迹
中的径迹比较细，而且常常弯曲。
γ 粒子 γ 粒子的电离本领很小，在云室中一般看不到它的径 的径迹 迹。
题型3 放射性的应用与防护
关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是( ) A．利用γ射线使空气电离，把静电荷导走 B．利用β射线照射植物的种子，使产量显著增加 C．利用α射线来治疗肺癌、食道癌等疾病 D．利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性 质相同，作为示踪原子
体分子_电__离___产生离子，过饱和汽便以这些离子为核心凝成 _一__条__雾__滴___，于是显示出射线的径迹。
人教版高中物理选修3-5课件：19-3、4探测射线的方法 (共50张PPT)
质疑探究
1．为什么 α 粒子显示的径迹直而粗，β 粒子显示的径迹在 低速时弯曲而高速时细？ 提示：因为 α 粒子电离本领强，穿越云室时，沿途能使大量 的气体分子发生电离，过饱和酒精蒸气凝结在这些离子上，形成 很粗的径迹．又由于 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 粒子电离本领较弱，高速 β 粒子沿途使 气体发生电离而产生的离子少，因而径迹细；β 粒子质量小，其 运动状态容易改变，所以显示的低速 β 粒子的径迹弯曲．
二、核反应和人工放射性同位素 1．核反应 (1) 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 ①1919 年 卢瑟福 用 α 粒子轰击氮原子核，产生了氧的一种 同位素，同时产生一个质子． ②卢瑟福发现质子的核反应方程：
1O＋1H
2．探测仪器 (1)威耳逊云室：①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． ②
(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． 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：G－M 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．
第 十 九 章
原子核
三、四
探测射线的方法
放射性的应用与防护
自 主 预 习
学习目标 1.知道射线的粒子使气体或者液体电离、
目标解读
使照相底片感光、使荧光物质产生荧光．重点：1.探测器探测射线 2．了解云室、气泡室和计数器的简单构 的原理和方法． 造和基本原理． 2．放射性同位素的人工
人教版高中物理选修【3-5】《探测射线的方法》ppt课件
1第一遍知道大概说了什么就行；
2第二遍知道哪块是重点；
3第三遍可以做出一些判断。
高效学习逻辑 思维
事实知识（know--what）：知道是什么的知识， 主要叙述事实方面的知识； 原理知识（know--why）：知道为什么的知识， 主 要是自然原理和规律方面的知识； 技能知识（know--how）：知道怎么做的知识， 主要是对某些事物的技能和能力； 人力知识（know--who）：知道是谁的知识， 主 要是谁知道以及谁知道如何做某些事的能力；
硬背“在复合句中，修饰某一名词或代词的从句叫做定语从句”这个概念。
3.这个步骤可以使用思维导图或流程图，可以更好加深自己的理解哦~
费曼学习法--
实操
第三步 没有任何参考的情况下，仅靠大脑，复述你所获得的主要内容
（三） 仅 靠 大 脑 复 述
1.与上一步不同的是，这一步不能有任何参考， 合上你的书本、笔记等，看看此时你的大脑里还剩下了什么； 2.仅凭记忆，如果可以复述很多，说明掌握状况还可以； 3.如果一合上书，就连关系词有哪些都想不起来了， 说明还 没有掌握，需要继续回顾。
5.如果别人问了你一个问题，你就不知道怎么回答了，说明学的还不够全面； 6.通过别人的反馈，自己的实践，再次检验自己哪儿学的不扎实， 再返回去
加深，直至完全学会消化。
高效学习使用 技巧
做个便利贴 男孩/女孩
建立 仪式感
建立营造 自律圈
小作
业
这并不是一份从天而降的普通作业~ 这是一份既能轻松完成，又能帮助你快速进步的高效小作业！ 1、结合本节所学的学习力相关常识，纠正自己目前存在问题的学习方 法， 养成良好学习习惯（可参考工具卡《高效学习力》）。 2、结合本节所学“学习的完整过程”和“高效学习模型”，对自己现 有 学习方法进行优化（可参考工具卡《高效学习模型》）。
人教版高中物理选修3-5第19章 第3、4节 探测射线的方法 放射性的应用与防护课件
第十九章
原子核
第三节 探测射线的方法 第四节 放射性的应用与防护
第十九章 原子核
【素养目标定位】
※ 理解原子核的人工转变及人工放射性同位素 ※ 了解探测射线的仪器和方法 ※ 了解放射性的应用和防护
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第十九章 原子核
【素养思维脉络】
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1
课前预习反馈
2
课内互动探究
3
核心素养提升
4
课内随堂达标
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第十九章 原子核
知识点 4 人工放射性同位素的应用与防护 1．放射性同位素的定义 有些同位素具有__放__射__性____，叫做放射性同位素。 2．人工放射性同位素的发现 (1)1934年，约里奥·居里夫妇发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷3105P。 (2)发现磷同位素的方程：42He＋1237Al―→__31_05_P_＋__10_n______。
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第十九章 原子核
思考辨析
『判一判』
(1)威尔逊云室可以显示α粒子和β粒子的径迹。
( √)
(2)G－M计数器非常灵敏，不仅可以计数，还可以区分射线的种类。( × )
(3)在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒。
( √)
(4)放射性同位素
30 15
P，即可以通过核反应人工获得，也可以从自然界中获
得。
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第十九章 原子核
3．盖革—米勒计数器 (1)结构见课本 (2)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 场中被加速，能量越来越大，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 射 线 粒 子 进 入 管 中 后 可 以 产 生 大 量 ___电__子___。这些电子到达阳极，阳离子到达阴极，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。 (3) 特 点 ： 检 测 射 线 十 分 方 便 ， 但 只 能 用 来 __计__数____ ， 不 能 区 分 射 线 的 种 类。此外如果同时有大量粒子或两个粒子射来的间隔时间小于200 μs，G－M计 数器也不能区分它们。
原子核
第三节 探测射线的方法 第四节 放射性的应用与防护
第十九章 原子核
【素养目标定位】
※ 理解原子核的人工转变及人工放射性同位素 ※ 了解探测射线的仪器和方法 ※ 了解放射性的应用和防护
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知识点 4 人工放射性同位素的应用与防护 1．放射性同位素的定义 有些同位素具有__放__射__性____，叫做放射性同位素。 2．人工放射性同位素的发现 (1)1934年，约里奥·居里夫妇发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷3105P。 (2)发现磷同位素的方程：42He＋1237Al―→__31_05_P_＋__10_n______。
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第十九章 原子核
思考辨析
『判一判』
(1)威尔逊云室可以显示α粒子和β粒子的径迹。
( √)
(2)G－M计数器非常灵敏，不仅可以计数，还可以区分射线的种类。( × )
(3)在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒。
( √)
(4)放射性同位素
30 15
P，即可以通过核反应人工获得，也可以从自然界中获
得。
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3．盖革—米勒计数器 (1)结构见课本 (2)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 场中被加速，能量越来越大，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 射 线 粒 子 进 入 管 中 后 可 以 产 生 大 量 ___电__子___。这些电子到达阳极，阳离子到达阴极，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。 (3) 特 点 ： 检 测 射 线 十 分 方 便 ， 但 只 能 用 来 __计__数____ ， 不 能 区 分 射 线 的 种 类。此外如果同时有大量粒子或两个粒子射来的间隔时间小于200 μs，G－M计 数器也不能区分它们。
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探测射线的方法
1、粒子使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱 和的蒸气会产生雾滴、过热液体会产生气泡。
注意：我们看到依然不是粒子而是它留下的径迹。
2、使照相乳胶感光
3、使荧光物质产生荧光
根据射线的这些效应，可以制成多种探测器。下 面是几种常在学校中用到或在科学研究中用到的探测 方法。
一、威耳逊云室 利用射线的电离本领
G-M管可以把射入粒子的数目转换为电脉冲的数目，所以 它是一种辐射传感器。
把G-M管产生的脉冲输入计算机，就可以即时统计粒子数目， 从而探知辐射的强，并可对不同辐射源的强度进行对比。
放射源可用学校实验室里与威耳逊云室配套的弱放射源。 此外，目前有些地区还可以买到气灯，它含有确酸钍Th(NO)4， 具有微弱的放射性。图19.3-6就是对气灯罩的射线计数得到的 直方图。
①a射线在云室中的径迹：直而粗 原因：a粒子质量大，不易改变方向， 电离本领大，沿涂产生的粒子多
②ß射线在云室中的径迹：比较细，而 且常常弯曲 原因：粒子质量小，跟气体碰撞易改变 方向，电离本领小，沿途产生的离子少
③γ射线电离本领很小，一般看不得它的径迹
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，还可以知道粒子所带电 荷的正负。
探测射线的方法
威尔逊云室 气泡室 盖革-米勒计数器
原 利用过饱和蒸气 利用过热液体 利用在电场中被加 能以离子为核心 在粒子周围形 速的离子可以在电
理 凝结成雾滴显示 成气泡显示气 路中引起脉冲放电 气体离子的存在 体离子的存在 显示气体离子的存
在
用 途
不同粒子的径迹 根据径迹分
知道粒子的性 析粒子的动
因此只能用来计数，不能区分射线种类； ②如果同时有大量粒子，或两个粒子向来的
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根据射线的这些效应，可以制
成多种探测器。下面是几种常在学
校中用到或在科学研究中用到的探 测方法。
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复习回顾: 优质课件优秀课件课件公开课免费课件下载免费ppt下载人教版选修3－5 19.3探测射线的方法(共24张PPT)
U 238
92
234 90
Th
234 90
Th
＋
4 2
He
234 91
Pa
＋
0 -1
e
1、核反应的过程一般都不是可逆的，核反应方程只能用单向 箭头表示核反应的方向，不能用等号连接。
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．
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a射线在云室中的径迹：直而粗 原因：a粒子质量大，不易改变方向，电离 本领大，沿涂产生的粒子多 ß射线在云室中的径迹：比较细，而且常常弯曲 原因：粒子质量小，跟气体碰撞易改变方向， 电离本领小，沿途产生的离子少
b 射线径迹
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一、威耳孙云室
观察威耳孙云室的结构，研究射线在云室中的径迹：
高二物理课件 19.3 探测射线的方法 19.4 放射性的应用与防护 (人教版选修3-5)
(2)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 电子在电场中被加速，能量越来越大，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
子进入管中后可以产生大量电子.这些电子到达阳极，阳离子 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.
【解题指导】解答本题时，可参照以下解题步骤：
【标准解答】选D.写出核反应方程：AZX+21H
4 He+1 H， 2 1
由质量数守恒和电荷数守恒，列方程 A+2=4+1，Z+1=2+1，解
得：程的原则
(1)质量数守恒和电荷数守恒；(2)中间用箭头，不能写成等
(2)相同点：人工转变与衰变过程一样，在发生过程中质量数
与电荷数都守恒，反应前后粒子总动量守恒.
(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)核反应方程遵守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】(2010·全国高考Ⅱ)原子核AZX与氘核21H反应生成 一个α 粒子和一个质子.由此可知( A.A=2，Z=1 C.A=3，Z=3 B.A=2，Z=2 D.A=3，Z=2 )
查金属内部有没有砂眼和裂纹，这叫γ 射线探伤.利用γ 射线
可以检查30 cm厚的钢铁部件，利用放射线的贯穿本领，可用 来检查各种产品的厚度、密封容器中的液面高度等，从而自
动控制生产过程.
②利用射线的电离作用：放射线能使空气电离，从而可以消 除静电积累，防止静电产生的危害.
③利用γ 射线对生物组织的物理、化学效应使种子发生变异，
(3)优缺点
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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
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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
这时如果有高速带电粒子通过液体，在带 电粒子所经轨迹上不断与液体原子发生碰 撞而产生低能电子，因而形成离子对
这些离子在复合时会引起局部发热，从 而以这些离子为核心形成胚胎气泡
气泡室的工作原理
经过很短的时间后，胚胎气泡逐渐长大， 就沿粒子所经路径留下痕迹。
如果这时对其进行拍照，就可以把一连串 的气泡拍摄下来，从而得到记录有高能带 电粒子轨迹的底片。
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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？
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
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
使荧光物质产生荧光
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
探测射线的其他方法
使照相底片感光
使荧光物质产生荧光
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探测射线的其他方法
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
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的径迹
高速β 粒子的径迹又细又直 低速β 粒子的径迹又短又粗且弯曲
气泡室
高能物理实验的最风行的探测设备
气泡室装的是过热液体 （如液态氢），粒子经 过液体时就有气泡形成， 显示粒子的径迹
气泡室是由一密闭容器组成
气泡室的工作原理
液体在特定的温度和压力下进行绝热膨胀， 由于在一定的时间间隔内（例如50ms）处 于过热状态，液体不会马上沸腾
照相结束后，在液体沸腾之前，立即压缩 工作液体，气泡随之消失，整个系统就很 快回到初始状态，准备作下一次探测。
气泡室的优点和缺点
气泡室的优点：
气泡室的缺点：
①它的空间和时 间分辨率高；
①扫描和测量时间 还嫌太长；
②工作循环周期短， ②体积有限，而且 本底干净、径迹清晰，甚为昂贵， 某粒子在气泡室里的径迹 可反复操作。
探测射线的方法
教学目标
知道放射线的粒子能使气体或液体电离、使照相底片感光、使荧 光物质产生荧光
了解云室、气泡室和计数器的简单构造和基本原理
教学重点
根据探测器探测到的现象分析、探知各种运动粒子。
教学难点
探测器的结构与基本原理。
如何观察实验现象,并根据实验现象，分析粒子的带电、动量、能 量等特性，从而判断是何种射线，区分射线的本质是何种粒子。
粒子在云室内的气体中飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和酒精 蒸汽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
尔逊云室
威尔逊改进过的云室
拍摄下的某粒子的径迹
威尔逊云室下粒子的径迹
α粒子在云室中的径迹：
原因：
α粒子带电荷量多，它的电离本领强，穿越
云室时，在1cm路程上能使气体分子产
生
对离子，过饱和酒精蒸汽凝结在这
闪烁计数器
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半导体探测器
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问题与练习
用威尔逊云室探测射线时，为什么α粒子的径迹直而清晰？为什 么利用威尔逊云室一般看不到γ粒子的径迹？
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
直而粗
威尔逊云室下粒子的径迹
β 粒子在云室中的径迹：
原因：
β 粒子的质量小，跟气体碰撞时容易改变方向， 而且电离本领小，沿途产生的离子少，所以高速β 粒子的径迹又细又直，低速β 粒子的径迹又短又
粗而且是弯曲的 粒子的电离本领更小，在云室中一般看不到它
前情回顾
什么是原子核的衰变？
原子核放出α粒子或ß粒子，由于核电荷数变了，而变成另
一种原子核。
原子核的衰变有什么样的规律
①衰变时电荷数和质量数都守恒 ②衰变过程不可逆，所以用箭头，不用等号 ③由实验决定，不凭空编造
前情回顾
名称 带电性 电离能力穿透能力 构成 速度 实质
α
正
强
弱
ß
负
弱
强
C/10 氦核流 接近C 电子流
盖革-米勒计数器
优点： 放大倍数大，极灵敏
缺点： 只能用于计数，不能区分射线的种类 不适合于极快速的粒子计数
对于两个粒子射来的时 间间隔小于200μs时，计 数器不能将其区分开来
威尔逊云室
利用射线的电离本领
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
原理：
实验时，加入少量酒精，使酒 精蒸汽达到过饱和状态。
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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
这时如果有高速带电粒子通过液体，在带 电粒子所经轨迹上不断与液体原子发生碰 撞而产生低能电子，因而形成离子对
这些离子在复合时会引起局部发热，从 而以这些离子为核心形成胚胎气泡
气泡室的工作原理
经过很短的时间后，胚胎气泡逐渐长大， 就沿粒子所经路径留下痕迹。
如果这时对其进行拍照，就可以把一连串 的气泡拍摄下来，从而得到记录有高能带 电粒子轨迹的底片。
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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？
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
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
使荧光物质产生荧光
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
探测射线的其他方法
使照相底片感光
使荧光物质产生荧光
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探测射线的其他方法
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
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的径迹
高速β 粒子的径迹又细又直 低速β 粒子的径迹又短又粗且弯曲
气泡室
高能物理实验的最风行的探测设备
气泡室装的是过热液体 （如液态氢），粒子经 过液体时就有气泡形成， 显示粒子的径迹
气泡室是由一密闭容器组成
气泡室的工作原理
液体在特定的温度和压力下进行绝热膨胀， 由于在一定的时间间隔内（例如50ms）处 于过热状态，液体不会马上沸腾
照相结束后，在液体沸腾之前，立即压缩 工作液体，气泡随之消失，整个系统就很 快回到初始状态，准备作下一次探测。
气泡室的优点和缺点
气泡室的优点：
气泡室的缺点：
①它的空间和时 间分辨率高；
①扫描和测量时间 还嫌太长；
②工作循环周期短， ②体积有限，而且 本底干净、径迹清晰，甚为昂贵， 某粒子在气泡室里的径迹 可反复操作。
探测射线的方法
教学目标
知道放射线的粒子能使气体或液体电离、使照相底片感光、使荧 光物质产生荧光
了解云室、气泡室和计数器的简单构造和基本原理
教学重点
根据探测器探测到的现象分析、探知各种运动粒子。
教学难点
探测器的结构与基本原理。
如何观察实验现象,并根据实验现象，分析粒子的带电、动量、能 量等特性，从而判断是何种射线，区分射线的本质是何种粒子。
粒子在云室内的气体中飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和酒精 蒸汽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
尔逊云室
威尔逊改进过的云室
拍摄下的某粒子的径迹
威尔逊云室下粒子的径迹
α粒子在云室中的径迹：
原因：
α粒子带电荷量多，它的电离本领强，穿越
云室时，在1cm路程上能使气体分子产
生
对离子，过饱和酒精蒸汽凝结在这
闪烁计数器
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问题与练习
用威尔逊云室探测射线时，为什么α粒子的径迹直而清晰？为什 么利用威尔逊云室一般看不到γ粒子的径迹？
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
直而粗
威尔逊云室下粒子的径迹
β 粒子在云室中的径迹：
原因：
β 粒子的质量小，跟气体碰撞时容易改变方向， 而且电离本领小，沿途产生的离子少，所以高速β 粒子的径迹又细又直，低速β 粒子的径迹又短又
粗而且是弯曲的 粒子的电离本领更小，在云室中一般看不到它
前情回顾
什么是原子核的衰变？
原子核放出α粒子或ß粒子，由于核电荷数变了，而变成另
一种原子核。
原子核的衰变有什么样的规律
①衰变时电荷数和质量数都守恒 ②衰变过程不可逆，所以用箭头，不用等号 ③由实验决定，不凭空编造
前情回顾
名称 带电性 电离能力穿透能力 构成 速度 实质
α
正
强
弱
ß
负
弱
强
C/10 氦核流 接近C 电子流
盖革-米勒计数器
优点： 放大倍数大，极灵敏
缺点： 只能用于计数，不能区分射线的种类 不适合于极快速的粒子计数
对于两个粒子射来的时 间间隔小于200μs时，计 数器不能将其区分开来
威尔逊云室
利用射线的电离本领
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
原理：
实验时，加入少量酒精，使酒 精蒸汽达到过饱和状态。