近代物理复习资料

1．原子只能处在某些能量分立的稳定状态,每一状态对应一定的能量,其数值是彼此分隔的,原子在这些状态时,不发射和吸收能量.

2．137Cs射出的射线的能量=0.661MeV;60Co…=1.25MeV;1居里=10

3.710Bq

3．射线经过闪烁晶体物质时当能量在30MeV以下时在所有相互作用方式中,最主要的有三种:光电效应、康普顿效应、电子对效应;其中当中能射线和低Z吸收物质相互作用时以光电效应

为主.

4．在微波频率测量时,旋转频率计的测微头.当频率计与被测频率谐振时,将出现吸收峰,反映在检波指示器上是一跌落点,选频放大器使用时,在被测电压接入后,需要仔细调整检波器细调

旋钮,使其仪器指示最大.

5．实现核磁共振的内因是原子具有自旋角动量和磁矩.自然界大约有105种同位素的核,其自旋量子数I为整数或半整数,具有不为零的角动量和磁矩,可以观测到核磁共振信号.

6．布拉格反射实验中,选择用晶体这个天然的光栅来研究X射线的衍射,是因为晶格正好与X射线的波长同数量级.其中布拉格公式为2sin,1,2...

d n n

7．测量微波频率时,调节波长表使波长表使波长计的固有频率

与被测微波频率相等时,在检波指示器上表现为一个跌落点.一般情况下,波导波长g比自由空间波长要大

8．在核物理中,放射源的放射性强度单位可用居里()或贝克勒()来表示,其关系见(2)..

9．射线是不带电的高能光子流,因此它与物质相互作用的机制与,等带电粒子不同,可以发生光电效应和康普顿效应,基本上与X射线相同,但由于其能量比X射线高得多,还能产生电子对效应.

1.闪烁谱仪为什么要先调零才能关机?答:因为闪烁谱仪的高压电源是接在光电倍增管上的,如果未调零,开机瞬间的高压电源打在光电倍增管上会击穿,造成仪器损坏。

2.发现找不到峰值时可能是电压偏大或偏小,调节电压为何要先使扫描终止并刷新,待调好后再重新开始?:因为停止时扫描位置存在原来的计数点,前一次停止并没有达到稳定状态,调压后时间是接续上一次的开始,则放射时间不足,达到设定时间后,也许还没有达到稳定状态。

3.记录的实验数据中除计数外,是否还有数据可以用以计算吸

收系数μ,哪个数据求得的结果最准确?答:计数率和净面积,而净面积求得的结果最准确,因为它和射线的强度和能量都有关系。

4.在实验中,测量和的能谱时,时间分别设定为300s和500s,为什么测量的能谱设定的时间要比的短,能否将各自的时间分别设为500s和300s?答:时间的设定是由两种元素的半衰期决定的

需要300s就可以达到稳定状态,而则需要500s才可达到稳定状

态。当测量的能谱时,若将测量时间提高到500s,是可行的,但它只需300s即可到达稳定状态,余下的200s是浪费时间,没有必要；而测量的能谱时,若将测量时间降至300s,是不可行的,因为未达到稳定状态；

5.在实验中,我们所选取的放大倍数为0.3,能否将其调至0.2或0.4,这种调整,是否会对结果产生影响?答:对实验结果没有影响,但是实验效果有影响。因为在放大倍数较小,而高压的情况下,谱仪的线性是良好的,分辨率比较好利于观察。

6.实验参数设置时,谱道数为何选择512的定位在第320道的定位在第160道?答: 因为放射源137和60非常弱,若选用1024道或者更高的多道脉冲分析器进行分析,会使每一道的计数较低,统计误差较大。而道数的选择是由两种放射源的能量决定的。

7.在物质吸收系数测定的实验里,由于所给材料铝、铅的厚度

不同,是否需要重新调整放射源与探针的相对间距?答:不需要,因为本实验具有对照性,要遵循单一变量原则,若调节了探头的位置,会造成实验没有对比性,无法得出结论。

8.是否任何原子核系统均可以产生核磁共振现象?答:不是,实现核磁共振的内因是原子具有自旋角动量和磁矩。

9.核磁共振应用于哪些方面?答:核磁共振被广泛应用于医学,生物学,化学,地质勘探等方面,例如:核磁共振成像等。

10.顺磁共振实验研究的物理对象是什么?答:研究对象是具有不成对电子的物质；电子自旋角动量在磁场下的运动现象；共振

现象:当外加磁场频率等于电子的固有频率时,振幅最大。

11.何谓弛豫效应?为什么要研究弛豫效应?答:从非平衡态逐渐恢复到平衡态的过程称为弛豫过程。从非平衡态逐渐恢复到平衡态的时间为弛豫时间。在射频脉冲停止以后,核子释放所吸收的能量返回到热平衡状态,该过程称为弛豫过程,包括两种形式:自旋-晶格弛豫和自旋-自旋弛豫.自旋-晶格弛豫和自旋-自旋弛豫过程所需时间分别用T1和T2表示。

弛豫过程的存在使粒子数分布向热平衡态恢复,即倾向于玻尔兹曼分布,使得共振吸收持续进行。提供了观测顺磁共振现象

的可能。

12.电子顺磁共振有哪些用途?答己成功地被应用于顺磁物质

的研究,目前它在化学、物理、生物和医学等各方面都获得了极

其广泛的应用。例如发现过渡族元素的离子；研究半导体中的杂质和缺陷；离子晶体的结构；金属和半导体中电子交换的速度以及导电电子的.

13.简单描述()闪烁探测器的工作原理:答1)射线进入闪烁体,与之发生相互作用,闪烁体吸收带电粒子能量而使原子、分子电

离和激发; 2)受激原子、分子退激时发射荧光光子;3)利用反射物和光导将闪烁光子尽可能多地收集到光电倍增管的光阴极上,由于光电效应,光子在光阴极上击出光电子; 4)光电子在光电倍增管中倍增,数量由一个增加到104~109个,电子流在阳极负载上产生电信号; 5)此信号由电子仪器记录和分析.

14.反散射峰是如何形成的?答:由γ射线透过闪烁体射在光电

倍增管的光阴极上发生康普顿反散射或γ射线在源及周围物质

上发生康普顿反散射,而反散射光子进入闪烁体通过光电效应而

被记录所致.这就构成反散射峰.

15.一个未知γ源,要确定其能量,实验应如何进行?答:γ射线与闪烁体发生光电效应产生的电子动能为γ其中为K、L、M等壳层中电子的结合能.在γ射线能区,光电效应主要发生在K层,此时K层留下的空穴将为外层电子填补.跃迁时放出X光子,其能量为,这种X光子在闪烁晶体内很容易再产生新的光电效应将能量

又转移给光子,因此闪烁体得到的能量是两次光电效应产生的光

电子能量和(Eγ)γ所以由光电效应形成的脉冲幅度就直接代表

了γ射线的能量.用一组已知能量的γ射线,在相同的实验条件下,分别测出它们的光电峰位,作出能量—幅度曲线,称为能量刻度曲线(或能量校正曲线).用最小二乘法进行线性回归,线性度一般在0.99以上.对于未知能量的放射源,由谱仪测出脉冲幅度后,利用这种曲线就可以求出射线的能量.

16.若只有137源,能否对闪烁探测器进行大致的能量刻度?答:γ谱仪的能量刻度是指确定能谱中多道分析器的道址与γ射线

能量的关系,也就是利用已知能量的γ放射源测出对应能量的峰

位,然后做出能量和峰位(道址)的关系曲线,一般能量刻度需要4到5个不同能量,并且所选能量应该尽量均匀地覆盖所研究的能区.