学号:PB07203143姓名:王一飞院(系):物理系测量高速运动电子的动量与能量间的关系【实验仪器】闪烁能谱仪、半圆聚焦磁谱仪、60Co137Cs放射源、90Sr-90Y放射源、RES-99型相对论实验谱仪【实验内容】1、阅读实验室提供的仪器说明书,熟悉半圆聚焦磁谱仪、NaI(Tl)闪烁能谱仪的结构和使用方法,遵守实验室关于使用放射源的注意事项。2、接通电源,将探测器高压调整到合适大小,预热约20分钟。3、测量137Cs和60Co发射的光子的能谱,根据其全能峰位置对能谱仪进行能量定标。4、开机械泵抽好真空后,改变闪烁探测器的位置,记录源与探测器的间距2R以及相应位置处的电子能谱峰位。总共记录8组数据。5、使用计算机软件,对定标曲线进行线性拟合。6、输入步骤四中的数据,由计算机进行动量-动能曲线拟合。注意事项:1、由于实验要接触放射源,所以要遵守放射源的安全使用规则。2、由于空气会对粒子散射,所以要抽真空。3、提前估计合适的粒子轨道半径,确保调节仪器时对准孔。【数据处理】一、定标将各放射源的峰值及对应道址值列表如下放射源60Co137Cs能量/MeV1.331.170.661道址806705389表1实验操作中截图如下:1.60Co的图像图12.137Cs的图像图2由计算机软件进行拟合、定标,结果如下图:图3由图3知,拟合结果为:y=0.002x+0.052二、测量粒子的能量和动量1.将粒子各轨道半径对应的能量峰值道址记录如下直径/cm19.5020.3022.5023.0025.0025.5028.0030.30道址774617510465365262214135其中一幅截图为:图42.使用计算机软件进行拟合,结果如下图图53.将结果列表如下测量距离/cm19.5020.3022.5023.0025.0025.5028.0030.30测量道数774617510465365262214135能量/MeV0.4110.5310.6120.7890.9621.0411.2291.504PC/MeV0.760.901.001.191.371.471.651.93理论/MeV0.770.911.001.191.381.471.661.95误差/%-0.55-0.41-0.04-0.58-0.410.05-0.390.40表2【误差分析】1、定标时使用的60Co137Cs的能量峰值旁边有一些小峰,可能是因为统计数目不够大,使峰值对应的道址出现一定误差。2、仪器的真空度不够,会造成粒子的散射,因而会产生误差。【实验小结】1、本次实验学习了学习了测量粒子动量和能量技术方法,进一步了解了放射源实验的操作注意事项以及放射源的操作技巧。2、通过本次实验,较好的验证了电子的动量动能关系,了解了高速β粒子的运动特点,间接验证了相对论。3、实验巧妙的把难以测量的电子动量转化为了对长度的测量,让我们学会了另外...