[南京大学08级近代物理实验二(大四上学期)]射线吸收VIP免费

1 γ 射线的吸收 1 . 实验目的： 1.1. 了解γ 射线在物质中的吸收规律。 1.2. 掌握测量γ 吸收系数的基本方法。 2 . 实验原理： 2.1. 窄束 射线在物质中的吸收规律  射线在穿过物质时，会与物质发生多种作用，主要有光电效应，康普顿效应和电子对效应，作用的结果使  射线的强度减弱。 准直成平行束的  射线称为窄束  射线，单能窄束  射线在穿过物质时，其强度的减弱服从指数衰减规律，即： xxeII0 (1) 其中 0I 为入射  射线强度， xI 为透射  射线强度，x 为  射线穿透的样品厚度，  为线性吸收系数。用实验的方法测得透射率 0/ IITx与厚度 x 的关系曲线，便可根据（1）式求得线性吸收系数  值。 为了减小测量误差，提高测量结果精度。实验上常先测得多组 xI 与 x 的值，再用曲线拟合来求解。则： xIIx0lnln （2） 由于  射线与物质主要发生三种相互作用，三种相互作用对线性吸收系数  都有贡献，可得： pcph （3） 式中 ph为光电效应的贡献， c 为康普顿效应的贡献， p 为电子对效应的贡献。它们的值不但与  光子的能量 Er有关，而且还与材料的原子序数、原子密度或分子密度有关。对于能量相同的  射线不同的材料、  也有不同的值。图 1-1 表示铅、锡、铜、铝材料对  射线的线性吸收系数  随能量rE 变化关系。 图 1-1 2 图中横座标以  光子的能量 h与电子静止能量2mc 的比值为单位，由图可见，对于铅低能  射线只有光电效应和康普顿效应，对高能 射线，以电子对效应为主。 2.2. 半吸收厚度12x 物质对  射线的吸收能力也常用半吸收厚度来表示，其定义为使入射  射线强度减弱到一半所需要吸收物质的厚度。由（1）式可得 12ln 2x (4) 下图1-2 为不同物质半吸收厚度与 射线能量关系。显然，半吸收厚度与材料的性质和 射线的能量都有关。 图1-2 3 . 实验步骤 （1） 按图1-3 检查测量装置，调整探测器位置，使放射源、准直孔、探测器具有同一条中心线。 （2） 测量通过不同吸收片厚度x 的137Co 的100s内的信号计数xI 。 （3） 测量完毕，取出放射源，在相同条件下，测量本底计数bI 。 3 图1-3 4 . 数据记录及处理 4.1. 放射源及标准值 本实验所用放射源（137Cs ）编号：26，放射源强度为366.610 Bq，射线能量...