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1、19.3探测射线的方法徽州一中徽州一中 胡根华胡根华天然放射现象天然放射现象衰变衰变衰变衰变衰变衰变放出放出射线为射线为氦氦原子核、原子核、射线为射线为高速电子流高速电子流、射线高能量电磁波射线高能量电磁波电荷数和质量数守恒电荷数和质量数守恒放射线看不放射线看不见，如何探见，如何探测射线测射线？射线射线射线射线射线射线电离能力电离能力贯穿能力贯穿能力速度速度成分成分氦原子核氦原子核高速高速电子流电子流高能量高能量电磁波电磁波1/101/10光速光速接近光速接近光速光速光速弱弱较强较强很强很强强强较弱较弱更弱更弱复习回顾复习回顾射线中的粒子与其它物质作用会产生的现象有哪些：射线中的粒子与其它物质
2、作用会产生的现象有哪些：使气体或液体电离使气体或液体电离使照相底片感光使照相底片感光 使荧光物质生荧光使荧光物质生荧光探测射线的方法探测射线的方法探测射线的方法探测射线的方法威尔逊云室威尔逊云室气泡室气泡室盖革盖革-米勒计数米勒计数器器原理原理用途用途一、威尔逊云室：一、威尔逊云室：构造：构造：一个圆筒状容器，一个圆筒状容器，低部有可以上下移动的活低部有可以上下移动的活塞，上盖是透明的，内有塞，上盖是透明的，内有干净空气干净空气实验时，加入少量酒精，实验时，加入少量酒精，使酒精蒸汽达到过饱和使酒精蒸汽达到过饱和状态。状态。利用射线的电离本领利用射线的电离本领 这种云室是英国物理学家威耳逊（18
3、691959）在1912年发明的，故叫做威耳逊云室探测射线的方法探测射线的方法威尔逊云室威尔逊云室气泡室气泡室盖革盖革-米勒计数米勒计数器器原理原理用途用途利用过饱和蒸气能以离利用过饱和蒸气能以离子为核心凝结成雾滴显子为核心凝结成雾滴显示气体离子的存在，进示气体离子的存在，进而显示射线粒子的存在。而显示射线粒子的存在。利用威耳逊云室，研究射线在云室中的径迹：利用威耳逊云室，研究射线在云室中的径迹：射线径迹射线径迹 射线径迹射线径迹 从径迹形状可从径迹形状可以知道粒子的性质；以知道粒子的性质；射线射线在云室中的径迹：在云室中的径迹：直而粗直而粗射线射线在云室中的径迹：在云室中的径迹：比较细，而且
4、比较细，而且常常弯曲常常弯曲原因：原因：粒子质量大，不易改变方向，电离本领大，沿涂粒子质量大，不易改变方向，电离本领大，沿涂产生的离子多产生的离子多原因：粒子质量小，跟气体碰撞易改变方向，电离原因：粒子质量小，跟气体碰撞易改变方向，电离本领小，沿途产生的离子少本领小，沿途产生的离子少 射线由于射线由于粒子的电离本领很小，在云室中一般看不到粒子的电离本领很小，在云室中一般看不到它的路径。它的路径。探测射线的方法探测射线的方法威尔逊云室威尔逊云室气泡室气泡室盖革盖革-米勒计数米勒计数器器原理原理用途用途利用过饱和蒸气能以离利用过饱和蒸气能以离子为核心凝结成雾滴显子为核心凝结成雾滴显示气体离子的存在
5、，进示气体离子的存在，进而显示射线粒子的存在。而显示射线粒子的存在。1、探测射线的存在、探测射线的存在2、区分射线的种类、区分射线的种类 例1、利用威尔逊云室探测射线时能观察到细长而弯曲的径迹，则下列说法正确的有（）A、可知是射线进入云室B、可知是 射线进入云室 C、观察到的是射线粒子的运动D、观察到的是 射线粒子运动路径上的酒精雾滴 BD探测射线的方法探测射线的方法威尔逊云室威尔逊云室气泡室气泡室盖革盖革-米勒计数米勒计数器器原理原理用途用途利用过饱和蒸气能以离利用过饱和蒸气能以离子为核心凝结成雾滴显子为核心凝结成雾滴显示气体离子的存在，进示气体离子的存在，进而显示射线粒子的存在。而显示射线
6、粒子的存在。1、探测射线的存在、探测射线的存在2、区分射线的种类、区分射线的种类气泡室气泡室高能物理实验的最风行的探测设备高能物理实验的最风行的探测设备 气泡室是由一密闭容气泡室是由一密闭容器组成，容器中盛有器组成，容器中盛有工作液体，工作液体，控制室内控制室内温度和压强，当气泡温度和压强，当气泡室内压强突然降低时，室内压强突然降低时，液体沸点降低液体过液体沸点降低液体过热，在通过室内射线热，在通过室内射线粒子的周围就有气泡粒子的周围就有气泡形成。通过照片，可形成。通过照片，可以分析粒子的带电、以分析粒子的带电、动量、能量等情况。动量、能量等情况。二、气泡室二、气泡室气泡室气泡室利用了射线的电
7、离本领。利用了射线的电离本领。粒子通过液体时在它周围就有气泡形成，可粒子通过液体时在它周围就有气泡形成，可分析粒子的动量、能量和带电情况分析粒子的动量、能量和带电情况。探测射线的方法探测射线的方法威尔逊云室威尔逊云室气泡室气泡室盖革盖革-米勒计数米勒计数器器原理原理用途用途利用过饱和蒸气能以离利用过饱和蒸气能以离子为核心凝结成雾滴显子为核心凝结成雾滴显示气体离子的存在，进示气体离子的存在，进而显示射线粒子的存在而显示射线粒子的存在利用过热液体在粒子利用过热液体在粒子周围形成气泡显示离周围形成气泡显示离子的存在，进而显示子的存在，进而显示射线粒子的存在射线粒子的存在根据径迹分析粒根据径迹分析粒子
8、的动量、能量、子的动量、能量、及带电情况及带电情况1、探测射线的存在、探测射线的存在2、区分射线的种类、区分射线的种类例2、关于气泡室下列说法错误的是（）A、气泡室内装的是液体。B、气泡室的工作原理是刚开始压强很大，以后压强突然降低，液体沸点降低，粒子通过液体时在它周围有气泡产生。C、气泡室的原理和云室相似。D、粒子在气泡室的运动轨迹可用来分析粒子动能等情况，不能用来分析动量。D探测射线的方法探测射线的方法威尔逊云室威尔逊云室气泡室气泡室盖革盖革-米勒计数米勒计数器器原理原理用途用途利用过饱和蒸气能以离利用过饱和蒸气能以离子为核心凝结成雾滴显子为核心凝结成雾滴显示气体离子的存在，进示气体离子的
9、存在，进而显示射线粒子的存在。而显示射线粒子的存在。利用过热液体在粒子利用过热液体在粒子周围形成气泡显示离周围形成气泡显示离子的存在，进而显示子的存在，进而显示射线粒子的存在。射线粒子的存在。根据径迹分析粒根据径迹分析粒子的动量、能量、子的动量、能量、及带电情况。及带电情况。1、探测射线的存在。、探测射线的存在。2、区分射线的种类。、区分射线的种类。盖革盖革-米勒计数器米勒计数器一种能自动把射线一种能自动把射线微粒计数出来的仪微粒计数出来的仪器，利用了射线的器，利用了射线的电离本领。电离本领。德国物理学家盖革在德国物理学家盖革在1928年与米勒合作研制年与米勒合作研制出的计数器用来检测放射性是
10、非常方便的，盖革管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：的结构如图所示：三、盖革米勒计数器三、盖革米勒计数器窗窗口口阴阴极极阳阳极极接接放放大大器器粒粒子子探测射线的方法探测射线的方法威尔逊云室威尔逊云室气泡室气泡室盖革盖革-米勒计数器米勒计数器原理原理用途用途利用过饱和蒸气能以离利用过饱和蒸气能以离子为核心凝结成雾滴显子为核心凝结成雾滴显示气体离子的存在进而示气体离子的存在进而显示射线粒子的存在。显示射线粒子的存在。利用过热液体在粒利用过热液体在粒子周围形成气泡显子周围形成气泡显示离子的存在，进示离子的存在，进而显示射线粒子的而显示射线粒子的存在。存在。根据径迹分析粒根
11、据径迹分析粒子的动量、能量、子的动量、能量、及带电情况。及带电情况。利用在电场中被加速的离利用在电场中被加速的离子可以在电路中引起脉冲子可以在电路中引起脉冲放电显示离子的存在，进放电显示离子的存在，进而显示射线粒子的存在。而显示射线粒子的存在。只能用来计数，不只能用来计数，不能区分射线种类。能区分射线种类。1、探测射线的存在、探测射线的存在2、区分射线的种类、区分射线的种类例3、下列关于盖革-米勒计数器的说法正确的是（）A、射线的电离作用使计数器计数。B、无论射线还是 射线都可以用计数器计数。C、射线电离能力强，射线电离能力弱，故计数器可根据电离能力强弱区分两种射线。D、计数器计数没有任何时间限制。AB