Обработка результатов экспериментов

5.1. Используя данные из таблицы 2, постройте график зависимости y(d). Не забудьте нанести на график планки погрешностей.

5.2. Вставьте на график прямую линию тренда и убедитесь, что она проходит по всем экспериментальным точкам. Прокомментируйте результат.

5.3. Измерьте угловой коэффициент m линейной зависимости y(d) и массовый коэффициент ослабления гамма-излучения µ_m, для чего заполните таблицу 4. Значение углового коэффициента m и его погрешности определите с помощью функции ЛИНЕЙН, значение µ_m – по формуле .

Таблица 4

Измерение массового коэффициента ослабления
гамма-излучения

Величина	m	µm
Размерность	см2/мг	см2/г
Значение
Абсолютная погрешность
Относительная погрешность

5.4. Запишите результат измерения массового коэффициента ослабления гамма-излучения в стандартной форме и прокомментируйте результат.

5.5. Используя данные из таблицы 3, постройте график зависимости фактора накопления от толщины поглотителя (в массовых единицах длины) B(d). Не забудьте нанести на график планки погрешностей.

5.6. Вставьте на график линию тренда (прямую) вместе с уравнением тренда. Прокомментируйте результат.

5.7. Если экспериментальная зависимость фактора накопления B от толщины поглотителя d оказалась близкой к линейной, то измерьте с помощью функции ЛИНЕЙН параметр α линейной эмпирической формулы фактора накопления, для чего воспользуйтесь таблицей 4.

Таблица 4

Измерение параметра α линейной формулы
фактора накопления гамма-излучения

Величина	α
Размерность	см2/мг
Значение
Абсолютная погрешность
Относительная погрешность

5.8. Запишите линейную эмпирическую формулу фактора накопления и результат измерения параметра α в стандартной форме.

5.9. Сформулируйте общие выводы по лабораторной работе.

 

Оценка погрешностей измерений

6.1. Погрешность толщины пластинки d₁ в массовых единицах длины (г/см²).

Значение d₁ в г/см² (d_1m) определяется формулой

,

где ρ – плотность поглотителя, а d₁ без индекса m – толщина пластинки в обычных единицах длины (мм). Из формулы следует, что

,              .

Плотность поглотителя и толщина одной пластинки – величины заданные, оцените их погрешности самостоятельно.

6.2. Погрешность толщины поглотителя.

Толщина поглотителя d в массовых единицах длины определяется формулой

,

где N_п – число пластинок, из которых набран поглотитель, d_i – толщины пластинок в массовых единицах длины. Так как слагаемых в формуле может быть больше трёх, то оценку погрешности суммы следует производить так:

.

Все пластинки одинаковые, поэтому и погрешности их толщин одинаковы. Следовательно,

.

6.3. Погрешности измерения числа импульсов N и N_ф за время экспозиции.

Как написано в разделе 3, эти погрешности можно оценить по формулам (16) и (17):

,            ,                                                          (16)

,                   .                                                     (17)

6.4. Погрешность измерения скорости счёта.

Формулы для оценки погрешности основной скорости счёта  тоже приведены в разделе 3. Так как

,           ,       ,

то

;

;

.

6.5. Погрешность измерения вспомогательной величины .

Используя общую формулу, получим:

.

6.6. Погрешность измерения коэффициента ослабления гамма-излучения μ_m.

Так как массовый коэффициент ослабления μ_m отличается от углового коэффициента m линейной зависимости y(d) только знаком: , то у них одна и та же погрешность. Для оценки погрешности Δ(m) следует при определении углового коэффициента m воспользоваться функцией ЛИНЕЙН.

6.7. Погрешность измерения фактора накопления B.

Фактор накопления измеряется с помощью формулы (15) . Из этой формулы следует:

,           .

Контрольные вопросы

7.1. Назовите основные процессы взаимодействия гамма-излучения с веществом.

7.2. Какой из процессов взаимодействия гамма-излучения с веществом является наиболее вероятным в данной лабораторной работе?

7.3. Что такое плотность потока частиц?

7.4. От чего зависит в данной лабораторной работе распределение плотности потока гамма-квантов в поглотителе?

7.5. Чем отличаются направленный пучок гамма-квантов от диффузного?

7.6. В чём состоит закон ослабления узкого пучка гамма-квантов плоским поглотителем?

7.7. Что такое линейный и массовый коэффициенты ослабления гамма-излучения?

7.8. В чём состоит закон ослабления широкого пучка гамма-квантов плоским поглотителем?

7.9. Почему фактор накопления больше 1?

7.10. Какую из эмпирических формул для фактора накопления вы будете использовать в данной лабораторной работе?

7.11. Из каких основных блоков состоит экспериментальная установка?

7.12. Как устроен поглотитель?

7.13. Что такое коллиматор и для чего нужны коллиматоры в данной лабораторной работе?

7.14. Что такое «скорость счёта»?

7.15. Какие графики вам надо построить на основании результатов измерений и для чего?

Литература

8.1. Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика. Энергоатомиздат, М. 1983.

8.2. Машкович В.П., Кудрявцева А.В. Защита от ионизирующих излучений. Энергоатомиздат, М. 1995.

8.3. Вах И.В., Марончук И.И. Ядерная и нейтронная физика. Лабораторные работы, часть 3. Методическое пособие. – Издательство СНУЯЭП, 2011.

8.4. Рипп А.Г. Обработка измерений. Методическое пособие. – Издательство СНУЯЭП, 2012.

[1] С ростом толщины поглотителя увеличивается вероятность многократного рассеяния, результатом чего становится накопление в пучке рассеянных квантов – как однократно, так и многократно рассеянных.

---

Дата добавления: 2021-06-02; просмотров: 81; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!