1、中国科学技术大学四级物理实验高速电子的动量与能量关系物理实验教学中心2008-01目录n实验原理n实验装置n实验内容n概述n注意事项概述n物体动量与能量间的关系：经典力学 相对论力学 概述n考察的对象：源发射的电子动量：动能：半圆磁谱仪 闪烁能谱仪 概述n验证运动电子服从的运动规律；n了解磁谱仪和闪烁能谱仪的原理、技术；n体会实验设计的技巧；实验原理：动量与能量关系经典力学：质量m与速度无关 0mm02012kpmEm202kpEm相对论：质量m与速度有关 0221mmc 220kpmEmcm c 224200kEpcm cm c2202pmcc202kEpm经典力学：224200kEpm c
2、cm c相对论：2202kpcEm c224200kEpcm cm c 速度速度(/c)0.890.970.920.940.950.960.840.760.620.360.00实验原理：动量的测量n半圆聚焦磁谱仪带电粒子 2mqBRpmRB 粒子的粒子的动量动量与质量无关！与质量无关！pRqB102xxy2R22coscosxRR 像差：012点源 2pxpR分辨率：实验原理：能量的测量nNaI(Tl)闪烁能谱仪 NaI(Tl)探测器 电源 放大器 计算机多道 1hkE2hN(道址)kEABN能量标定：光电倍增管分压电路光子 光电效应 Compton散射 电子 电离 激发 荧光 光电效应 光电
3、子 电子倍增 脉冲电信号 1N2N1hkE入射粒子动能 电源 信号输出 peBRkE源NaI探测器RB 实验装置u半圆聚焦磁谱仪uNaI(Tl)闪烁探头u高压电源、放大器u计算机多道u源：137Cs-60Co 2 Ciu源：90Sr-90Y 1mCi实验内容n检查接线，探测器预热20分钟；n能量标定；n移动探测器，在不同位置测量磁谱仪 出射电子的能谱；n画出动量-能量实验曲线，与理论曲线 进行比较验证。13755C s0.51 94.6%1.17 5.4%0.66113756Ba30.17a6027Co0.32 99.9%1.49 0.1%1.171.336028N i5.27a.0.0.09038Sr0.546 100%2.283 99.9%9039Y9040Zr28.6a64.1h注意事项n开机后调整合适的高压与放大倍数，使能谱仪的量程与出射电子的动能范围匹配；n调整源与探头间距，以保证测量较广动能范围的电子，测量810组数据；n测量前将磁谱仪抽真空；n接触放射源后洗手。谢 谢！
