-探测射线的方法ppt

过饱和蒸汽：超过饱和蒸汽应有的密度 而仍不液化或凝华的蒸汽。
·处于过饱和状态的气体并不稳定，极易液 化或凝华。如果受到扰动或出现水汽凝结时 的吸附物，如尘埃等，就会部分液化或凝华 而回到饱和状态。
一、威尔逊云室
ห้องสมุดไป่ตู้
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，先往云室里加入少 量酒精，使室内充满酒精的饱和蒸 汽，然后迅速向下拉动活塞，室内 气体膨胀，温度降低，酒精蒸汽达 到过饱和状态。这时如果有射线粒 子在云室气体中飞过，使沿途的气 体分子电离，过饱和酒精蒸汽就会 以这些粒子为核心凝结成雾滴，于 是显示出射线的径迹。
19.3 探测射线的方法
射线中的粒子肉眼看不见， 但与其它物质作用会产生的现象：
1、粒子使气体或液体电离，以这些离 子为核心，过饱和蒸汽会产生云雾滴， 过热液体会产生气泡。 2、使照相底片感光。 3、使荧光物质产生荧光。
饱和蒸汽：
当液体在有限的密闭空间中蒸发时，液体分子通过液面 进入上面空间，成为蒸汽分子。由于蒸汽分子处于紊乱 的热运动之中，它们相互碰撞，并和容器壁以及液面发 生碰撞，在和液面碰撞时，有的分子则被液体分子所吸 引，而重新返回液体中成为液体分子。开始蒸发时，进 入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目，随着蒸 发的继续进行，空间蒸汽分子的密度不断增大，因而返 回液体中的分子数目也增多。当单位时间内进入空间的 分子数目与返回液体中的分子数目相等时，则蒸发与凝 结处于动平衡状态，这时虽然蒸发和凝结仍在进行，但 空间中蒸汽分子的密度不再增大，此时的状态称为饱和 状态。在饱和状态下的液体称为饱和液体，其对应的蒸 汽是饱和蒸汽 。
·威尔逊云室利用了射线 的电离本领。威而逊云室
射线在云室中的径迹：直而粗。
原因：①粒子质量大，不易改变 方向。②电离本领大，沿途产生的 离子多。
射线在云室中的径迹：比较细， 而且常常弯曲。
原因：①粒子质量小，跟气体 碰撞易改变方向。 ②电离本领小， 沿途产生的离子少。
Γ射线一般看不到轨迹，电离本领非常小
盖革-米勒计数器，只能对粒 子进行计数
电磁波谱
云室中看到的只是成串的小液滴，它描述的是射线粒 子运动的轨迹，而不是射线本身（射线肉眼看不见）
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。控制气泡室内液体的温度和压强， 使温度略低于液体的沸点。当气泡室内压强突然降低时，液 体的沸点就变低，在一定的时间间隔内液体处于过热状态， 但不会马上沸腾，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 （即使液体原子电离），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， 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照片。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。
物理实验气泡室.小视频
粒子通过气泡室时的照片
·带电粒子的径迹呈曲线是由于在磁场中受到了 洛伦兹力 ·气泡室利用了射线的电离本领。
三、盖革米勒计数器
窗口
阴极
阳极
粒子
接放 大器
外面是玻璃管，里面导电圆筒接电源负极，筒中 央的金属丝接正极。玻璃管中装低压惰性气体及 少量酒精蒸汽或溴蒸汽，在金属丝和圆筒间加适 当大小的电压。电路中接放大器。
·盖革米勒计数器 利用了射线的电离本 领。
德国物理学家盖革 在1928年与弥勒合 作研制出的计数， 又叫G-M计数器。
优点 ：①灵敏度高。 ②检测方便。
缺点 ：①不能区分射线 的种类。②如果同时有 大量粒子，或两个粒子 射来的时间间隔小于 200s,计数器不能区分。
总结
威尔逊云室中所见与气泡室 中所见，均为射线的径迹， 而非射线本身
演示盖革计数器1.
演示盖革 计数器2.
当射线粒子进入管内时，它使管内的低压惰性 气体电离，产生的电子在金属丝和导电圆筒形成的 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。