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1、第三节探测射线的方法第1页，本讲稿共10页第2页，本讲稿共10页天然放射现象天然放射现象射射线线射射线线射射线线电电离能力离能力贯贯穿能力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很容易很容易较弱较弱更小更小第3页，本讲稿共10页1、粒子使气体或液体电离，以这些离、粒子使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和汽会产生云雾，过热子为核心，过饱和汽会产生云雾，过热液体会产生气泡液体会产生气泡2、使照相底片感光、使照相底片感光3、使荧光物质产生荧光、使荧光物质产生荧光射线中的粒子与其它物质作
2、用会产生的现象：射线中的粒子与其它物质作用会产生的现象：第4页，本讲稿共10页一、威尔逊云室：一、威尔逊云室：构造：一个圆筒状容器，构造：一个圆筒状容器，低部可以上下移动，上盖低部可以上下移动，上盖是透明的，内有干净空气是透明的，内有干净空气实验时，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状使酒精蒸汽达到过饱和状态。态。利用射线的电离本领利用射线的电离本领第5页，本讲稿共10页a射射线在云室中的径迹：在云室中的径迹：直而粗直而粗原因：原因：a粒子粒子质量大，不易改量大，不易改变方向，方向，电离本离本领大，沿涂大，沿涂产生的粒子多生的粒子多射射线在云室中的径迹：在云室中的径迹：比
3、比较细，而且常常，而且常常弯曲弯曲原因：粒子原因：粒子质量小，跟气体碰撞易改量小，跟气体碰撞易改变方方向，向，电离本离本领小，沿途小，沿途产生的离子少生的离子少第6页，本讲稿共10页二、气泡室二、气泡室-高能物理实验的最风行的探测设备 气泡室是由一密闭容器气泡室是由一密闭容器组成，容器中盛有工作组成，容器中盛有工作液体液体 第7页，本讲稿共10页液体在特定的温度和压力下进行液体在特定的温度和压力下进行绝热膨胀绝热膨胀，由于在一定，由于在一定的时间间隔内（例如的时间间隔内（例如50ms）处于）处于过热状态过热状态，液体不会，液体不会马上沸腾，这时如果有高速带电粒子通过液体，在带电马上沸腾，这时如
4、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，经过很短的热，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。摄下来，从而得到记录有高能带电粒子轨迹的底
5、片。照相结束后，在液体沸腾之前，立即压缩工作液体，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。作下一次探测。第8页，本讲稿共10页气气泡泡室室中中带带电电粒粒子子的的径径迹迹气泡室的优点：气泡室的优点：它的空间和时间分辨它的空间和时间分辨率高；率高；工作循环周期短，本工作循环周期短，本底干净、径迹清晰，底干净、径迹清晰，可反复操作。可反复操作。但也有不足之处：但也有不足之处：那就是扫描和测量时间那就是扫描和测量时间还嫌太长；还嫌太长；体积有限，而且甚为昂体积有限，而且甚为昂贵，贵，第9页，本讲稿共10页三、盖革三、盖革-米勒计数器米勒计数器一种能自动把放一种能自动把放射微粒计数出来射微粒计数出来的仪器，利用了的仪器，利用了射线的电离本领射线的电离本领第10页，本讲稿共10页