康普顿散射实验图

初三化学思维导图

精心整理 第一章走进化学世界 第二章我们周围的空气 第三章物质构成的奥秘 第四章自然界的水 第五章化学方程式 第六章碳和碳的氧化物 第七章燃料及其利用 第八章金属和金属材料 第九章溶液 第十 第十章酸碱盐 一、化学用语 1、电离方程式： H2SO4=2H++SO42-;NaOH=NA++OH-;Al2(SO4)=2Al3++3SO42-

2、物质的俗称和主要成分： 生石灰CaO； 熟石灰、消石灰、石灰水的主要成分Ca(OH)2； 石灰石、大理石CaCO3； 食盐的主要成分NaCl； 纯碱、口碱Na2CO3； 氨水 1 2 3 (1)排在氢前的金属能置换出酸里的氢(元素)。 (2)排在前面的金属才能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外)。 三、酸、碱、盐的溶解性 1、常见盐与碱的溶解性： 钾(盐)、钠(盐)、铵盐全都溶，硝酸盐遇水影无踪。

3 / 6 硫酸盐不溶硫酸钡，氯化物不溶氯化银。 碳酸盐只溶钾(盐)、钠(盐)、铵(盐)。 碱类物质溶解性：只有(氢氧化)钾、(氢氧化)钠、(氢氧化)钙、(氢氧化)钡溶。 2、八个常见的沉淀物： 氯化银、硫酸钡碳酸银、碳酸钡、碳酸钙、氢氧化镁、氢氧化铜、氢氧化铁 3、四微溶物 Ca(OH)CaSO 4(Ag 2SO 4(MgCO 3(4123、KNO 五、溶液的酸碱性与酸碱度的测定 1、指示剂：溶液的酸碱性 紫色的石蕊试液遇酸性溶液变红；遇碱性溶液变蓝；无色的酚酞试液只遇碱溶液变红。 注：不溶性碱与指示剂无作用；碱性溶液不一定是碱的溶液(特例：碳酸钠的水溶液

显碱性) 2、pH值：溶液的酸碱度 pH<7溶液为酸性(越小酸性越强)； pH=7溶液为中性； pH>7溶液为碱性(越大碱性越强) 六、离子的检验 Cl-( SO42-( CO32- 1.( 2.( 子。 注： 1、在鉴别Cl-和SO42-时，用氯化钡溶液，不要用硝酸银溶液，这是因为硫酸银为微溶性物质，使鉴别现象不明显。 2、在一未知溶液中加入氯化钡溶液，若产生不溶于硝酸的白色沉淀，则原被测液中可能含银离子也可能含硫酸根离子。

a粒子散射实验

a粒子散射实验 揭示原子有核模型的实验。为E.卢瑟福等人所做，又称卢瑟福a 粒子散射实验。J.J.汤姆孙发现电子揭示了原子具有内部结构后，1903年提出原子的葡萄干圆面包模型，认为原子的正电荷和质量联系在一起均匀连续分布于原子范围，电子镶嵌在其中，可以在其平衡位置作微小振动。 1909年卢瑟福的助手H.盖革和E.马斯登在卢瑟福建议下做了a粒子散射实验，用准直的a 射线轰击厚度为微米的金箔，发现绝大多数的a粒子都照直穿过薄金箔，偏转很小，但有少数a 粒子发生角度比汤姆孙模型所预言的大得多的偏转，大约有1／8000 的a粒子偏转角大于90°，甚至观察到偏转角等于150°的散射，称大角散射，更无法用汤姆孙模型说明。1911年卢瑟福提出原子的有核模型，与正电荷联系的质量集中在中心形成原子核，电子绕着核在核外运动，由此导出a粒子散射公式，说明了 a 粒子的大角散射。卢瑟福的散射公式后来被盖革和马斯登改进了的实验系统地验证。根据大角散射的数据可得出原子核的半径上限为10-14米。此实验开创了原子结构研究的先河。 原子结构模型的演变 原子结构模型是科学家根据自己的认识，对原子结构的形象描摹。一种模型代表了人类对原子结构认识的一个阶段。人类认识原子的历史是漫长的，也是无止境的。下面介绍的几种原子结构模型简明形象地表示出了人类对原子结构认识逐步深化的演变过程。 道尔顿原子模型（1803 年）：原子是组成物质的基本的粒子，它们是坚实的、不可再分的实心球。 汤姆生原子模型（1904 年）：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。 卢瑟福原子模型（1911 年）：在原子的中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就像行星环绕太阳运转一样。 玻尔原子模型（1913 年）：电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。 电子云模型（1927 年——1935 年）：现代物质结构学说。 现在，科学家已能利用电子显微镜和扫描隧道显微镜拍摄表示原子图像的照片。随着现代科学技术的发展，人类对原子的认识过程还会不断深化。 从英国化学家和物理学家道尔顿（J.John Dalton ，1766～1844）（右图）创立原子学说以后，很长时间内人们都认为原子就像一个小得不能再小的玻璃实心球，里面再也没有什么花样了。 从1869年德国科学家希托夫发现阴极射线以后，克鲁克斯、赫兹、勒纳、汤姆逊等一大批人科学家研究了阴极射线，历时二十余年。最终，汤姆逊（Joseph John Thomson）发现了电子的存在(请浏览科技园地“神秘的绿色荧光”)。通常情况下，原子是不带电的，既然从原子中能跑出比它质量小1700倍的带负电电子来，这说明原子内部还有结构，也说明原子里

康普顿散射 实验报告

康普顿散射 【实验目的】 1、通过实验来验证康普顿散射的γ光子能量及微分散射截面与散射角的关系。 2、学会康普顿散射效应的测量技术，学习测量微分散射截面的实验技术。 【实验原理】 1．康普顿散射 康普顿效应是射线与物质相互作用的三种效应之一。康普顿效应是入射光子与物质原子中的核外电子产生非弹性碰撞而被散射的现象。碰撞时，入射光子把部分能量转移给电子，使它脱离原子成为反冲电子，而散射光子的能量和运动方向发生变化。 当入射光子与电子发生康普顿效应时，如图3.9-1所示， 其中hν是入射γ光子的能量，hν′是散射γ光子的能量，θ是散射角，e 是反冲电子，Φ是反冲角。 由于发生康普顿散射的γ光子的能量比电子的束缚能要大得多，所以入射的γ光子与原子中的电子作用时，可以把电子的束缚能忽略，看成是自由电子，并视散射发生以前电子是静止的，动能为0，只有静止能量m 0c 2。散射后，电子获得速度v ，此时电子的能量2220/1E mc m c β==-，动量为20/1mv m v β=-，其中/v c β=，c 为光速。 用相对论的能量和动量守恒定律就可以得到 22200/1m c h m c h νβν'+=-+ 20/cos /1cos /h c m v h c νβνθ'=Φ-+ 式中，hν／c 是入射γ光子的动量，hν′/c 是散射γ光子的动量。 2 0sin /sin /1h c m v νθβ'=Φ- 由式（3.9－1）、（3.9－2）、（3.9－3）可得出散射γ光子的能量 2 01(1cos )h h h m c ν νν θ'= +- 此式就表示散射γ光子能量与入射γ光子能量、散射角的关系。 2．康普顿散射的微分截面 康普顿散射的微分截面的意义是：一个能量为hv 的入射γ光子与原子中的一个核外电子作用后被散射到θ方向单位立体角里的几率（记作 ()d d σθΩ ，单位：cm 2／单位立体角）为 220()()(sin )2r d h h h d h h h σθνννθννν ''=+-'Ω 式中r 0=2.818×10-13cm ，是电子的经典半径，式(3.9－5)通 常称为“克来茵一仁科”公式，此式所描述的就是微分截面与入射γ光子能量及散射角的关系。 图3.9-1 康普顿散射示意图 反冲电子 散射光子 入射光子

4-关于“a 粒子散射实验”的若干问题

关于“α粒子散射实验”的若干问题 朱建廉 南京市金陵中学（210005） 摘要：就“α粒子散射实验”的教学过程中所碰到的诸如“为什么用金箔做靶”、“卢瑟福获取α粒子散射的精确数据的方法”等问题谈一些看法。 关键词：α粒子散射；实验现象；闪烁法。 笔者在进行“α粒子散射实验”的教学过程中，常会碰到学生提出的诸如：“为什么要用金箔做靶”，“为什么要在真空环境中实验”，“为什么从α粒子的散射现象中就可以概括出原子的核式结构”，“卢瑟福在α粒子散射实验中是怎样获得α粒子散射的精确数据的”等问题。这些问题归纳起来实际上是两类：一类是涉及到“α粒子散射实验”的实验目的、实验原理及实验方法设计的基本问题，相比较而言，这类问题比较容易回答；而另一类则是涉及到具体的实验操作细节中的一些技术问题，回答这类问题要困难得多，带着这些问题笔者查阅了有关资料，归纳写出本文。 1、α粒子散射实验的实验目的、方法设计及设计思想 1.1实验目的 通过对α粒子散射情况的观察与分析，获取关于原子结构方面的信息。 1.2实验方法设计 在真空环境中，使放射性元素钋放射出的α粒子轰击金箔，然后通过显微镜观察用荧光屏（硫化锌屏）接收到的α粒子，借助于对轰击金箔前后的α粒子的运动情况的分析与对比，进而了解金原子的结构情况。 1.3实验方法的设计原理和设计思想 与某一金原子发生作用前后的α粒子运动情况的差异，必然带有金原子结构特征的烙印，而这正是α粒子散射实验的设计思想。卢瑟福所以选择金原子作靶，是利用金的良好的延展特性，把金箔做得尽量薄，以使每一个α粒子在穿过金箔的过程中与尽可能少的金原子发生作用；至于实验要求在真空环境中进行，显然是为了避免气体分子对α粒子的运动产生影响。 2、α粒子散射实验的实验现象及对实验现象的解释 2.1实验现象 α粒子散射实验的现象是沿不同散射角度的方向上均观察到散射的α粒子，但数量不

α粒子散射实验 实验报告

α粒子散射实验 实验报告 一．实验目的 1.初步了解近代物理中有关粒子探测技术和相关电子学系统的结构，熟悉半 导体探测器的使用方法； 2.实验验证卢瑟福散射的微分散射截面公式 二．实验原理 1.瞄准距离与散射角的关系 视α粒子和电子均为点电荷，假设两者间作用力只有静电斥力， 如图1，散射角θ，瞄准距离b ， α粒子质量为m ，入射速度为0v ， 则： （1） （2） 2.卢瑟福微分散射截面公式 设有截面为S 的α粒子束射到厚度为t 的靶上，靶的原子数密度为n ， 则α粒子散射到θ 方向单位立体角内每个原子的有效散射截面为： （3） 设实验中探测器的灵敏面积对靶所张的立体角为Δ ,在某段时间内射 2co t 2b D θ= Ω

到靶上的粒子总数为T，则观察到的粒子数为： （4）三．实验仪器 粒子源真空室探测器与计数系统真空泵 四．实验数据及处理 1．原始数据及处理 表1 探测到的粒子数count与散射角的关系 Angle/°Angle /rad count1count2count3count4count5N=count average count median -10-0.175 668 687 634 683 719 678 683 -9-0.157 806 790 738 824 776 787 790 -8-0.140 875 919 924 923 904 909 919 -7-0.122 1020 1002 960 1032 999 1003 1002 -6-0.105 1069 1092 1100 1075 1058 1079 1075 -5-0.087 1149 1188 1201 1115 1149 1160 1149 -4-0.070 1173 1148 1164 1196 1171 1170 1171 -3-0.052 1190 1225 1225 1236 1237 1223 1225 -2-0.035 1222 1256 1288 1283 1225 1255 1256 -1-0.017 1295 1284 1292 1296 1278 1289 1292 00.000 1310 1290 1281 1264 1355 1300 1290 10.017 1275 1264 1299 1231 1253 1264 1264 20.035 1283 1188 1220 1274 1250 1243 1250 30.052 1248 1236 1211 1201 1257 1231 1236 40.070 1107 1134 1083 1116 1132 1114 1116 50.087 1184 1103 1150 1105 1132 1135 1132 60.105 939 919 932 894 934 924 932 70.122 811 882 757 853 837 828 837 80.140 723 697 729 715 715 716 715 90.157 612 622 627 615 610 617 615 100.175 514 501 541 517 501 515 514 110.192 382 381 412 381 405 392 382 120.209 277 279 310 335 294 299 294 130.227 250 225 227 228 163 219 227 140.244 164 176 160 168 179 169 168 150.262 148 108 127 116 135 127 127 160.279 85 82 65 72 78 76 78 170.297 40 43 33 34 45 39 40 180.314 40 43 33 34 45 39 40 190.332 31 29 28 29 22 28 29 200.349 20 25 20 14 24 21 20

α粒子散射实验带来的科学与技术的进步

α粒子散射实验带来的科学与技术的进步 卢瑟福的α粒子散射实验可以说的上近代科学发展史上最重要的物理实验之一，他不仅为建立原子的核式结构模型奠定了实验基础，而且还开创了一种重要的研究微观世界的科学方法——用高速粒子“轰击”。这一实验在科学发展史上具有里程碑式的意义，可以说它打开了微观世界的大门，同时也带来了研究微观世界的“钥匙”，直至今日，依赖于粒子加速器的高能物理学依然是最为尖端的学科，量子力学和相对论的研究都离不开这些长长的加速管道。 起初，卢瑟福设计将原子用高速粒子砸开之一大胆的想法其实是想验证1897年汤姆逊提出的原子“枣糕模型”。他用高速飞行、能量足够高的α粒子作为“炮弹”去“轰击”原子，根据α粒子飞行路径的改变，便可推算出原子的内部构造情况。实验所用装置如图所示,作为“炮弹”的α粒子由放射源R提供，金箔F则作为被轰击的靶。为了便于进行定量的讨论，在R的前方开一个狭缝，使得射到F上的α粒子束方向单一。尽管α粒子与靶原子的碰撞细节无法直接看到，但是它们的碰撞结果却会在荧光屏S上反映出来——打到S上的α粒子会使荧光屏发亮，这样的闪光可以用放大镜M观察。放大镜M可以绕着碰撞中心转动，这样就能够读出不同方向上（各种不同的θ角）被散射α粒子的个数。此外，为避免空气分子对α粒子的影响，整个实验都安排在真空中进行（放大镜M除外）。 这项实验开始进行的并不顺利，大多数α粒子轻易地穿透了金箔，直到1910年底，卢瑟福的学生盖革和马斯顿竟然观察到有些α粒子既然被金箔反弹回来了。用卢瑟福的话说这简直相当于一枚重磅炮弹（15英寸）去轰击一张薄纸，炮弹竟然被纸片弹了回去。后来通过进一步观察表明绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生可较大的偏，并且极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°而被反弹。 卢瑟福根据实验现象经过分析后认为，汤姆逊的“枣糕模型”是错误的，因为电子的质量不到α粒子的1/7000，α粒子碰到它是不会发生运动方向的变化，而“枣糕模型”中认为原子内部正电荷均匀分布，原子穿过时收到的电荷斥力相互抵消，也不会发生偏转。卢瑟福认为少数α粒子发生了大角度偏转甚至反弹回来，表明这些α粒子在原子中的某个地方受到了质量、电量均比自身大很多的粒子的作用；而绝大多数电子穿过金箔时相当于穿过几千个金原子，但它的运动方向却没有改变，表明原子中绝大多数部分是很空的。由此，卢瑟福在1911年提出了原子的核式结构模型，认为原子的中心有一个很小的核，原子的全部正电荷和全部的质量几乎都集中在了原子核里，大夫点的电子在核外空间里绕着核旋转。 今天的我们回头看100年前这个精巧有趣的实验可以发现很多东西，比如卢瑟福设计实验的大胆创新与精巧构思，比如科学研究的执着认真，比如对于反常实验结果的思索等等，而我在这里想要说的是科学与技术之间的关系。 我们常常把科学与技术放在一起说，高校里院系一般都是××科学与技术学院，“科学”与“技术”作为两个不同的范畴，是对“科学是什么”的思考过程中不可绕开的部分。瓦托夫斯基如此定义科学：科学是一种用普遍的定律和原理建构的有组织的或系统化的知识体系。进一步来说，人们能够彻底理解自身所看到的自然现象的运作、根源、本质，并进一步运用获得的知识作为指导思想，对未来进行预测。因此严格意义上的“科学”进步终极目标是在改变世界的同时改变人们的世界观。与之相对应的，“技术”是解决现实世界中具体问题的能力和方法。科学与技术无疑关系紧密，科学的发展很大程度上会促进新技术的产生，而新的技术则也会促进科学的发展。但从本质上来说，他们又是矛盾的，科学是未知，是对未知世界的探索，而技术是已知，是对现有知识的应用。科学天然带有一种“破”，许许多多的科学发现往往会颠覆人们的对世界的认知，卢瑟福的发现推翻了汤姆逊的学说，而相对

康普顿散射

康普顿散射 【实验目的】 学会康普顿散射效应的测量技术； 验证康普顿散射的γ光子及反冲电子的能量与散射角的关系； 【实验仪器】 1. FJ375NaI(Tl)γ探头一个； 2. NIM插件箱供电装置； 3. FH～1034A高压，FH1001A线性放大器各一台； 4. 多道分析器一台； 5. 包含137Cs源、台面主架、导轨、铅屏蔽块及散射用铝棒的康普顿散射平台一个； 5. 标准源一套。 实验装置示意图如下所示: 图1 康普顿散射实验装置示意图 【实验原理】 康普顿（A. H. Compton）的X 射线散射实验（康普顿散射）从实验上证实了光子是具有能量Eω = 和动量p k = 的粒子，在研究核辐射粒子与物质的相互作用时发挥了重要的作用，在高能物理方面它至今仍是研究基本粒子结构及其相互作用的一个强有力的工具，并且为独立测定普朗克常数提供了一种方法。1927 年康普顿因发现X射线被带电粒子散射而被授予诺贝尔物理学奖。

1．康普顿散射 康普顿效应是射线与物质相互作用的三种效应之一。康普顿效应是入射光子与物质原子中的核外电子产生非弹性碰撞而被散射的现象。碰撞时，入射光子把部分能量转移给电子，使它脱离原子成为反冲电子，而散射光子的能量和运动方向发生变化。 当入射光子与电子发生康普顿效应时，如图3.9-1所示，其中hν是入射γ光子的能量，hν′是散射γ光子的能量，θ是散射角，e 是反冲电子，Φ是反冲角。 由于发生康普顿散射的γ光子的能量比电子的束缚能要大得多，所以入射的γ光子与原子中的电子作用时，可以把电子的束缚能忽略，看成是自由电子，并视散射发生以前电子是静止的，动能为0，只有静止能量m 0c 2。散射后，电子获得速度v ，此时电子的能量2220/1E mc m c β==-，动量为20/1mv m v β=-，其中/v c β=，c 为光速。 用相对论的能量和动量守恒定律就可以得到 22200/1m c h m c h νβν'+=-+ （3.9－1） 20/cos /1cos /h c m v h c νβνθ'=Φ-+ （3.9－2） 式中，hν／c 是入射γ光子的动量，hν′/c 是散射γ光子的动量。 20s i n /s i n /1h c m v νθβ'=Φ- （3.9－3） 由式（3.9－1）、（3.9－2）、（3.9－3）可得出散射γ光子的能量 2 01(1cos )h h h m c ν νν θ'= +- (3.9－4) 此式就表示散射γ光子能量与入射γ光子能量、散射角的关系。 2．康普顿散射的微分截面 康普顿散射的微分截面的意义是：一个能量为hv 的入射γ光子与原子中的一个核外电子作用后被散射到θ方向单位立体角里的几率（记作 ()d d σθΩ ，单位：cm 2／单位立体角）为 220()()(sin )2r d h h h d h h h σθνννθννν '' =+-'Ω (3.9－5) 式中r 0=2.818×10-13cm ，是电子的经典半径，式(3.9－5)通 常称为“克来茵一仁科”公式，

初三化学思维导图

初三化学思维导图 进入初三，同学们又要学习一门新的功课----化学。同学们以前没有接触过，要想在不一年的时间里认识并学好化学，除了要重视它以外，还必须掌握科学的学习方法。绘制初三化学思维导图可以帮助学习，初三化学思维导图可以在初三化学学习中起到重要作用。 化学是一门自然科学，是中学阶段的一门必修课，但是它却是九年义务教育的最后一年才开设的一门科学，所以我们首先应该知道什么事化学，它是古往今来无数中外化学家的化学科学研究和实践的成就，它编入了一些化学基本概念、基础理论、元素化合物知识、化学反应的基本类型、无机物的分类及相互间的关系等知识；它充满了唯物辩证法原理和内容，它介绍了许多科学家的优秀品质和他们对事业实事求是的科学态度、严谨的学风。化学对工农业生产、国防和科学技术现代化具有重要的作用，人们的衣、食、注行样样离不开化学。化学是一门实验科学，通过化学课的学习，要掌握一些化学实验的基本技能，学会动手做实验的能力，为今后搞科学实验打下基础。通过初中化学课的学习，初三学生还应受到辩证唯物主义思想、中外化学家的爱国主义思想、行为和对科学的不断进娶不断探索、不断创新的科学态度及严谨学风的教育，并且还能提高自己的观察能力、思维能力、实验能力和自学能力，为今后学习高中化学及其他科学技术打下良好的基础。 学好化学，要重视阅读课外读物，并且利用网络来学习，例如：《中学化学教学参考》、《中学生数理化》、《课堂内外》等杂志和科普读物，它们的内容紧扣化学教学大纲和教材，其针对性和适用性很强，配合教学进度，指导解析疑难，注意智力开发，重视能力培养；它们的题材广泛新颖，内容丰富多彩，文章短小

精悍，通俗易懂，形式生动活泼，图文并茂。它能帮助学生开阔视野，扩大知识面，激发学习兴趣，掌握学习方法，透彻理解教材，灵活运用知识，培养探索精神，它们是学生的好朋友。

康普顿散射谱仪.

康普顿散射谱仪 技术参数 1、能量分辨率：对137Cs ≤9% 2、能量线性：≤1%（60KeV～2.0MeV） 3、稳定性：≤±1％（8小时工作） 4、误差:<7% 5、角度误差<±20 6、ADC数据储存道数：512/1024/2048/4096，每道计数为224－1 -------------------------------------------------------------------------------- 主要特点 成套设备 1、康普顿散射台一套 2、放射源：密封的137Cs放射源一个（安装在铅室屏蔽体内）；60Co刻度源一个 3、散射样品：φ20mm的铝棒

4、闪烁探头：光电倍增管和φ40×40mm NaI(Tl)晶体组成 5、高、低压电源/线性脉冲放大器：盒式，型号BH1224 6、4096ADC和PHA接口二合一卡 7、计算机：当前市场的流行配置，标准配置为联想开天4600系列（可按用户要求更换） 8、打印机：喷墨打印机Canon S100SP（可按用户要求更换） 9、软件：UMS仿真软件 工作环境 1、环境温度：+5℃～+35℃ 2、环境湿度：≤75%（30℃） 3、电源：交流220V±22V，50Hz±1Hz -------------------------------------------------------------------------------- 仪器介绍 BH1307型康普顿散射谱仪，是高教核物理实验的重要设备之一，它主要 用来测量康普顿散射效应。该产品可以测量在不同散射角下康普

顿散射的能量 和微分截面，并且验证康普顿散射的能量和微分截面随散射角变化的关系。 该产品由BH1224型微机多道系统和康普顿散射台组成。BH1224型微机多 道系统是我厂较早研制、生产的产品，技术成熟，性能稳定；在此基础上，我 厂根据近年来的教学需要，新开发了康普顿散射台。两者组成的BH1307型康 普顿散谱仪，操作简便，测量精度高，数据处理方法多样，是我厂的新型产品。 该产品严格按照ISO9001质量体系进行质量控制。

X射线的康普顿散射

X 射线的康普顿效应 实验前请仔细阅读附后的辐射防护知识。 （注：各组前10位同学预习“核磁共振成像”，11、12号预习本实验） 一．实验目的： 1、通过X-射线在NaCl 晶体上的第一级衍射认识钼阳极射线管的能谱，了解Edge absorption 。 2、验证X 光子康普顿散射的波长漂移 二．实验原理： 1、 X 射线的产生 高速运动的电子遇到物质而减速时，即可产生X-射线。根据经典电动力学理论，这种减速将产生电磁波辐射。能谱分连续谱和特征谱两部分：连续谱是高速电子与靶原子发生碰撞，一般会有多 次碰撞，辐射出的光子能量各不相同，形成连续谱，即轫 致辐射，它是一个连续光谱，且有确定的最高频率（或最小波长）。 当电子的能量超过一临界值时，将会出现X 射线的特征谱线，即在连续的轫致辐射光谱上添加分离的光谱线。这是因为当更高能量的电子深入到阳极原子的壳内，通过撞击将最里面轨道上的电子驱逐出来后，产生的空位由外层轨道的电子填补，并发射X 射线。各外层电子跃迁到n=1的壳层（K 层）产生的X 射线组成K 线系：L 层到K 层的为 αK 线，M 层到K 层的为βK 线。 本实验的X 射线光管结构如图： X 光管的结构如图4所示。它是 一个抽成高真空的石英管，其下面(1)是接地的电子发射极，通电加热后可发射电子；上面(2)是钼靶，工作时加以几万伏的高压。电子在高压作用下轰击钼原子而产生X 光，钼靶受电子轰击的面呈斜面，以利于X 光向水平方向射出。(3)是铜块、(4)是螺旋状热沉，用以散热。(5)是管脚。 X 射线的产生，为我们更透彻的认识事物的微观结构提供了一个非常有效的手段。因为其波长较短（与原子间距同数量级），射入原子有序排列的晶体时，会发生类似可见光入射到光栅时的衍射现象。其基本规律即为布拉格 公式：θλsin 2??=?d n ，其中θ 即掠射角，d 是晶体的晶面间距。 2、 康普顿效应 1923年，美国物理学家Compton 发现被散射体散射的X 射线的波长的漂移，并将原因归结为X 射线的量子本质。他解释这种效应是一个X 光量子和散射物质的一个电子发生碰撞，其中X 光量子的能量发生了改变，它的一部分动能转移给了电子。

α粒子散射实验报告含思考题

交通大学实验报告 第1页（共7页）课程：_______近代物理实验_______ 实验日期：年月日 专业班号___ ___组别_______ 交报告日期：年月日 姓名__Bigger__学号_ _ 报告退发：（订正、重做） 同组者___ ________ 教师审批签字： 实验名称：α粒子散射 一、实验目的 1)初步了解近代物理中有关粒子探测技术和相关电子学系统的结构，熟悉半导 体探测器的使用方法。 2)实验验证瑟福散射的微分散射截面公式。 3)测量α粒子在空气中的射程。 二、实验仪器 粒子源，真空室，探测器与计数系统，真空泵 三、实验原理 1．α粒子散射理论 （1）库仑散射偏转角公式 可以证明α粒子的路线是双曲线，偏转角θ与瞄准距离b有如下关系：

设E Ze a 0242πε=，则a b ctg 22=θ，这就是库仑散射偏转角公式。 （2）卢瑟福散射公式 在上述库仑散射偏转公式中有一个实验中无法测量的参数b ，因此必须设法寻找一个可测量的量代替参数b 的测量。 经常使用的是微分散射截面公式，微分散射截面公式 0d ()d 1 d d n n N t σθ=?ΩΩ 其物理意义为，单位面积垂直入射一个粒子（n =1）时，被这个面积一个靶原子（10=t N ）散射到θ角附近单位立体角的概率。最终得到 22 2400d ()d 121 d d 44sin 2 n Ze nN t E σθθ πε????== ? ? ΩΩ???? 这就是著名的卢瑟福散射公式。 代入各常数值，以E 代表入射α粒子的能量，得到公式： 2 4d 21 1.296d sin 2Z E σθ?? = ?Ω???? ? ?? 其中，d d σ Ω 的单位为sr mb /，E 的单位为MeV 。 2． 卢瑟福理论的实验验证方法 对卢瑟福散射公式，可以从以下几个方面加以验证。

康普顿散射

康普顿散射 实验报告 一、实验目的 1. 学会康普顿散射效应的测量技术； 2. 验证康普顿散射的γ光子能量及微分截面与散射角的关系。 二、实验原理 1．康普顿散射 康普顿效应是射线与物质相互作用的三种效应之一。康普顿效应是入射光子与物质原子中的核外电子产生非弹性碰撞而被散射的现象。碰撞时，入射光子把部分能量转移给电子，使它脱离原子成为反冲电子，而散射光子的能量和运动方向发生变化。 当入射光子与电子发生康普顿效应时，如图1所示， 其中hν是入射γ光子的能量，hν′是散射γ光子的能量，θ是散射角，e 是反冲电子，Φ是反冲角。 由于发生康普顿散射的γ光子的能量比电子的束缚能要大得多，所以入射的γ光子与原子中的电子作用时，可以把电子的束缚能忽略，看成是自由电子，并视散射发生以前电子是静止的，动能为0，只有静止能量m 0c 2 。散射后，电子获得速度v ，此时电子的能量2220/1E mc m c β==-， 动量为20/1mv m v β=-，其中/v c β=，c 为光速。用相对论的能量和动量守恒定律就可以得到 22200/1m c h m c h νβν'+=-+ （1） 20/cos /1cos /h c m v h c νβνθ'=Φ-+ （2） 式中，hν／c 是入射γ光子的动量，hν′/c 是散射γ光子的动量。 20sin /sin /1h c m v νθβ'=Φ- （3） 由式（1）、（2）、（3）可得出散射γ光子的能量 2 01(1cos )h h h m c ν νν θ'= +- （4） 此式就表示散射γ光子能量与入射γ光子能量、散射角的关系。 2．康普顿散射的微分截面 康普顿散射的微分截面的意义是：一个能量为hv 的入射γ光子与原子中的一个核外电子作用后被散射到θ方向单位立体角里的几率（记作 ()d d σθΩ ，单位：cm 2 ／单位立体角）为图1 康普顿散射示意图 反冲电子 散射光子 入射光子

卢瑟福散射实验3

卢瑟福散射实验 PB04210277 刘善峰 实验目的：通过卢瑟福核式模型，说明α粒子散射实验，验证卢瑟福散射理论； 并学习应用散射实验研究物质结构的方法。 实验原理: α粒子散射理论 （1）库仑散射偏转角公式 设原子核的质量为M ，具有正电荷+Ze ，并处于点O ，而质量为m ，能量为E ，电荷为2e 的α粒子以速度ν入射， 当α粒子进入原子核库仑场时，一部分动能将改变为库仑势能。设α粒子最初的的动能和角动量分别为E 和L ，由能量和动量守恒定律可知： ??? ? ??++?=??222202241 ?πεr r m r Ze E （1） L b m mr ==? ? ν?2 （2） 由（1）式和（2）式可以证明α粒子的路线是双曲线，偏转角θ与瞄准距离b 有如下关系： 2 2242 Ze Eb ctg πεθ = （3） 设E Ze a 02 42πε=，则a b ctg 22=θ （4） 设靶是一个很薄的箔，厚度为t ，面积为s ，则图3.3-1中的db ds π2=，一个α粒子被一个靶原子散射到θ方向、θθd -范围内的几率,也就是α粒子打在

环ds 上的概率,即 θ θ θ ππd s a s db b s ds 2 sin 82cos 223 2== (5) 若用立体角Ωd 表示, 由于 θ θ θ πθ θ πd d d 2 cos 2 sin 42 sin 2==Ω 则 有θθ d s d a s ds 2 sin 1642Ω= (6) 为求得实际的散射的α粒子数，以便与实验进行比较，还必须考虑靶上的原子数和入射的α粒子数。 由于薄箔有许多原子核,每一个原子核对应一个这样的环,若各个原子核互不遮挡,设单位体积内原子数为0N ,则体积st 内原子数为st N 0，α粒子打在这些环上的散射角均为θ，因此一个α粒子打在薄箔上，散射到θ方向且在Ωd 内的概率为 s t N s ds ?0。 若单位时间有n 个α粒子垂直入射到薄箔上，则单位时间内θ方向且在Ωd 立体角内测得的α粒子为： 2 sin 424142 20200θπεΩ???? ????? ? ??=?=d E Ze t nN s t N s ds n dn （7） 经常使用的是微分散射截面公式，微分散射截面 Ω ?=Ωtd N n dn d d 01 )(θσ

卢瑟福散射实验报告

实验报告 陈杨PB05210097 物理二班 实验题目:卢瑟福散射实验 实验目的: 1.通过卢瑟福核式模型，说明α粒子散射实验，验证卢瑟福散射理论； 2.并学习应用散射实验研究物质结构的方法。 实验原理: 现从卢瑟福核式模型出发，先求α粒子散射中的偏转角公式，再求α粒子散射公式。 1.α粒子散射理论 （1）库仑散射偏转角公式 设原子核的质量为M，具有正电荷+Ze，并处于点O，而质量为m，能量为E，电荷为2e的α粒子以速度ν入射，在原子核的质量比α粒子的质量大得多的情况下，可以认为前者不会被推动，α粒子则受库仑力的作用而改变了运动的方向，偏转θ角，如图所示。图中ν是α粒子原来的速度，b是原子核离α粒子原运动径的延长线的垂直距离，即入射粒子与原子核无作用时的最小直线距离，称为瞄准距离。 图α粒子在原子核的库仑场中路径的偏转 当α粒子进入原子核库仑场时，一部分动能将改变为库仑势能。

设α粒子最初的的动能和角动量分别为E 和L ，由能量和动量守恒定律可知： ???? ??++?=??222 202241 ?πεr r m r Ze E （1） L b m mr ==? ?ν?2 （2） 由（1）式和（2）式可以证明α粒子的路线是双曲线，偏转角θ与瞄准距离b 有如下关系： 202242Ze Eb ctg πεθ = （3） 设 E Ze a 02 42πε=，则 a b ctg 22=θ （4） 这就是库仑散射偏转角公式。 （2）卢瑟福散射公式 在上述库仑散射偏转公式中有一个实验中无法测量的参数b ，因此必须设法寻找一个可测量的量代替参数b 的测量。 事实上，某个α粒子与原子散射的瞄准距离可大，可小，但是大量α粒子散射都具有一定的统计规律。由散射公式（4）可见，θ与b 有对应关系，b 大，θ就小，如图所示。那些瞄准距离在b 到db b +之间的α粒子，经散射后必定向θ到θθd -之间的角度散出。因此，凡通过图中所示以b 为内半径，以db b +为外半径的那个环形ds 的α粒子，必定散射到角θ到θθd -之间的一个空间圆锥体内。

康普顿散射

康普顿散射 【实验目的】 1、通过实验来验证康普顿散射的γ光子能量及微分散射截面与散射角的关系。 2、学会康普顿散射效应的测量技术，学习测量微分散射截面的实验技术。 【实验原理】 1．康普顿散射 康普顿效应是射线与物质相互作用的三种效应之一。康普顿效应是入射光 子与物质原子中的核外电子产生非弹性碰撞而被散射的现象。碰撞时，入射光子把部分能量转移给电子，使它脱离原子成为反冲电子，而散射光子的能量和运动 方向发生变化。 当入射光子与电子发生康普顿效应时，如图3.9-1所示，其中hν是入射γ光子的能量，hν′是散射γ光子的 能量，θ是散射角，e 是反冲电子，Φ是反冲角。 由于发生康普顿散射的γ光子的能量比电子的束缚能要大得多，所以入射的γ光子与原子中的电子作用时，可以把电子的束缚能忽略，看成是自由电子，并视散射发生以前电子是静止的，动能为0，只有静止能量m 0c 2。散射后，电子获得速度v ，此时电子的能量220E mc m c == 0/mv m v =，其中/v c β=，c 为光速。 用相对论的能量和动量守恒定律就可以得到 2200/m c h m c h νν'+= 0/cos cos /h c m v h c ννθ'=Φ 式中，hν／c 是入射γ光子的动量，hν′/c 是散射γ光子的动量。 0sin /sin /h c m v νθ'=Φ由式（3.9－1）、（3.9－2）、（3.9－3）可得出散射γ光子的能量 2 01(1cos )h h h m c ν ννθ'= +- 此式就表示散射γ光子能量与入射γ光子能量、散射角的关系。 2．康普顿散射的微分截面 图3.9-1 康普顿散射示意图 反冲电子 散射光子 入射光子

高中化学全套思维导图(高清版)

2020-2-26 9:09:5 【老师】俸? KH 高中化経套思“.版）.pdf （18.11MB ） 髙中化学全套思谁导图（高清版）,pdf} 来目群文件 打开打开文骸 转发三1 【老师】俸 自己没有思维导图的可以借鉴。

1 /43 高中化学 第一章 从实验学化学 第一节化学实验基础知识 取用固体 取用液体 防火与灭火 常见危险与安全措施 了解实验安全常识及意外事故处理方法 学法指导 操作的先后顺序 操作的注意事项 操作的目的 适用范围 化学与人类健康 不溶性固体与液体的分萬 实验安全 化学与环境保护 分离溶于溶液中的固体溶质 适用范围 1 .蒸发过程不断搅拌 I 注意事项 蒸发 是否易潮解. 物质的提纯是将混合物中的少 量杂质除去而得到纯净物质 将物质的分 萬与提纯混淆 吸取少量液体用滴管 （专用，垂直悬滴,不倒置） 实验基 本操作 物质分离提 纯必须遵循 注意防火、防爆炸、防倒吸 不増、不减、易分离、易复原 2.当大量固体析岀时，停止加热，余热蒸干 知识 梳理 化学实解 通过动手实验，熟练掌握常用化学 仪器的使用方法和操作注意事项 较多液体用倾倒法 （瓶塞倒 放，标签向手心， 抓住物质的特性寻找突破口 物质检验和实验综合题 块状固体用锻子 粉末状用药匙 中及故 取用药 品的仪器 的意的 热覗 分离 仪器 热源，温度可达400 - 500 r 酒劈/龜精不超过2/3,不少于1/4,用外 / 5,不对 火，不吹灯，先灭后添酒精 喷灯温度可达I 000 X ） 水浴 漏斗 loop 以下 普通漏斗 长颈漏斗 分液 漏斗 主要 用途 萃取,分液， 反应加液体 用器 常仪 冷凝管 洗气瓶 于燥管 注意 事项 用前先检査是否漏液， 分液时上层液体从上口 倒岀，下层液体从下层 放出，放液时应打开分 液漏斗上玻璃塞或将塞 上的凹槽对准上口小孔。 使漏斗内外大气压相等 反应器1 是否易被氧化 是否易燃、易爆 是否易与空 W 中某些成分作用 是 否易挥发、,1 尹华 是否具有毒性、 腐蚀度 便于取用 防止变质 防独、防爆等 细口瓶、产口瓶、 通瓶 塑料瓶、赢r 笑是器等 剂质 试性 则 原 仪器 据 依 学 剂保 化试的存 密封：水封、 油封、蜡封 方式/开放式存放 阴凉、避光处 （ 干燥器中存放 利用沸点不同，除去难挥发和不挥发的杂质适用范围 1.蒸憎烧瓶加热要垫石棉网，温度 、 计的水银球与支管口下缘位于同一水平线 注意事项 2.冷水是下口进，上口出 3.要加碎瓷片，防暴沸 在互不相溶的溶剂里溶解度差别较大的溶质适用范围 1 .溶液总量不超过漏斗容积的3/4 2.把分液漏斗放在铁架台上静置、分层 注意事项 蒸饌 分液 3.打开塞子，先从下口放出下层 液体，再从上口倒出上层液体 其他基本 操作 计量仪器 玻璃仪器的洗涤 药品的取用 药品的保存 装置气密性检验 溶液的配勉 气体的收集和体积的测量 量筒 试管、柑垠、 f 隔网可加热或液浴 烧杯、烧瓶、 蒸憎烧瓶、锥形瓶 乂_不能加热 集气瓶、试剂瓶、滴瓶、 启普发生器 主要用途 粗略量取液体，精度0.1 mL 刻度由下而上增大，无0刻度线, 读数平视。取用原则：次数越少 越好，量筒越小越好，不反应， 不溶解，不受热，不配制 飞芝S 事项 主要用途 精确至0.1 mL,可估读到0.01 mL 滴定管 托盘天平 酸式滴定管盛酸性、氧化性溶液，碱式滴定 管盛碱性、非氧化性溶液，二者不能互代； 注意使用前要洗净并检查是否漏液，先润洗再装 事M ——亠宀 溶液；0刻度在上方，但不在管最上端，最大 刻度不在管最下端 容量瓶 精确配制溶液 标有温度、容积，用前检漏, 注意 不反应、不加热、不换塞、 事项不贮存、不溶解 温度计量程 使用注意事项《备銀球不要羸器壁 使用注 意事项 称前调零点，称时“左物右码” 品不能直接放在托盘上，易潮解、 \腐 蚀性药品放在玻璃器皿中秘量—

α粒子散射实验报告含思考题

西安交通大学实验报告 第1页（共7页） 课程：_______近代物理实验_______ 实 验 日 期 ： 年 月 日 专业班号___ ___组别_______ 交报告日期： 年 月 日 姓 名__Bigger__学号_ _ 报 告 退 发 ： （订正、重做） 同 组 者___ ________ 教师审批签字： 实验名称：α粒子散射 一、 实验目的 1) 初步了解近代物理中有关粒子探测技术和相关电子学系统的结构，熟悉半导 体探测器的使用方法。 2) 实验验证瑟福散射的微分散射截面公式。 3) 测量α粒子在空气中的射程。 二、 实验仪器 粒子源，真空室，探测器与计数系统，真空泵 三、 实验原理 1． α粒子散射理论 （1）库仑散射偏转角公式 可以证明α粒子的路线是双曲线，偏转角θ与瞄准距离b 有如下关系： 设E Ze a 02 42πε=，则a b ctg 22=θ，这就是库仑散射偏转角公式。 （2）卢瑟福散射公式 在上述库仑散射偏转公式中有一个实验中无法测量的参数b ，因此必须设法寻找一个可测量的量代替参数b 的测量。

经常使用的是微分散射截面公式，微分散射截面公式 0d ()d 1 d d n n N t σθ=?ΩΩ 其物理意义为，单位面积内垂直入射一个粒子（n =1）时，被这个面积内一个靶原子（10=t N ）散射到θ角附近单位立体角内的概率。最终得到 22 2400d ()d 121 d d 44sin 2 n Ze nN t E σθθπε????== ? ?ΩΩ???? 这就是着名的卢瑟福散射公式。 代入各常数值，以E 代表入射α粒子的能量，得到公式： 2 4d 21 1.296d sin 2Z E σθ?? = ?Ω???? ? ?? 其中，d d σ Ω 的单位为sr mb /，E 的单位为MeV 。 2． 卢瑟福理论的实验验证方法 对卢瑟福散射公式，可以从以下几个方面加以验证。 （1） 固定散射角，改变金靶的厚度，验证散射计数率与靶厚度的线性关系 t N ∝。 （2） 更换α粒子源以改变α粒子能量，验证散射计数率与α粒子能量的平 方反比关系2 1 E N ∝。 （3） 改变散射角，验证2 sin 14θ ∝ N 。这是卢瑟福散射击中最突出和最重要 的特征。 （4） 固定散射角，使用厚度相等而材料不同的散射靶，验证散射计数率与

初中化学思维导图细节

初中化学思维导图细节 一．概念： 初中化学知识总结（化学口诀） 1、基本反应类型： 化合反应：多变一 分解反应：一变多 置换反应：一单换一单 复分解反应：互换离子 2、常见元素的化合价（正价）： 一价钾钠氢与银， 二价钙镁钡与锌， 三价金属元素铝； 一五七变价氯， 二四五氮，硫四六， 三五有磷，二四碳； 一二铜，二三铁， 二四六七锰特别。 3、实验室制取氧气的步骤： “茶（查）、庄（装）、定、点、收、利（离）、息（熄）” “查”检查装置的气密性 “装”盛装药品，连好装置 “定”试管固定在铁架台 “点”点燃酒精灯进行加热 “收”收集气体 “离”导管移离水面 “熄”熄灭酒精灯，停止加热。 4、用CO还原氧化铜的实验步骤： “一通、二点、三灭、四停、五处理” “一通”先通氢气， “二点”后点燃酒精灯进行加热； “三灭”实验完毕后，先熄灭酒精灯， “四停”等到室温时再停止通氢气； “五处理”处理尾气，防止CO污染环境。5、电解水的实验现象： “氧正氢负，氧一氢二”： 正极放出氧气，负极放出氢气； 氧气与氢气的体积比为1：2。 6、组成地壳的元素：养闺女（氧、硅、铝） 7、原子最外层与离子及化合价形成的关系：“失阳正，得阴负，值不变”： 原子最外层失电子后形成阳离子，元素的化合价为正价；原子最外层得电子后形成阴离子，元素的化合价为负价；得或失电子数＝电荷数＝化合价数值。 8、化学实验基本操作口诀： 固体需匙或纸槽，一送二竖三弹弹； 块固还是镊子好，一横二放三慢竖。 液体应盛细口瓶，手贴标签再倾倒。 读数要与切面平，仰视偏低俯视高。 滴管滴加捏胶头，垂直悬空不玷污， 不平不倒不乱放，用完清洗莫忘记。 托盘天平须放平，游码旋螺针对中； 左放物来右放码，镊子夹大后夹小； 试纸测液先剪小，玻棒沾液测最好。 试纸测气先湿润，粘在棒上向气靠。 酒灯加热用外焰，三分之二为界限。 硫酸入水搅不停，慢慢注入防沸溅。 实验先查气密性，隔网加热杯和瓶。 排水集气完毕后，先撤导管后移灯。 9、金属活动性顺序： 金属活动性顺序由强至弱：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au （按顺序背诵）钾钙钠镁铝锌铁锡铅（氢）铜汞银铂金10、“十字交叉法”写化学式的口诀： “正价左负价右，十字交叉约简定个数，写右下验对错” 11、过滤操作口诀： 斗架烧杯玻璃棒，滤纸漏斗角一样； 过滤之前要静置，三靠二低莫忘记。 12、实验中的规律： ①凡用固体加热制取气体的都选用高锰酸钾 制O2装置（固固加热型）； 凡用固体与液体反应且不需加热制气体的都 选用双氧水制O2装置（固液不加热型）。 ②凡是给试管固体加热，都要先预热，试管口都应略向下倾斜。 ③凡是生成的气体难溶于水（不与水反应）的，都可用排水法收集。 凡是生成的气体密度比空气大的，都可用向上排空气法收集。 凡是生成的气体密度比空气小的，都可用向下排空气法收集。 ④凡是制气体实验时，先要检查装置的气密性，导管应露出橡皮塞1－2ml，铁夹应夹在距管口1/3处。 ⑤凡是用长颈漏斗制气体实验时，长颈漏斗的