卢瑟福散射实验报告

卢瑟福散射实验报告实验步骤：1. 测量a粒子在空气中的射程，计算a粒子的能量Ea) 将空把插入卡槽，测量把到探头的距离I 1和源到探头的距离I 2 ,并记录室温Tb) 盖上真空室上盖，开启机械泵电源将真空室抽真空。c) 打开测量软件，从-5测到5 °以1为步长测a粒子能谱峰区计数，每个角度 测60s,确定 物理0°角；d) 牠台转至物理0°角，测R0I计数1 2 0s;e) 关闭电磁阀2,缓慢放气至6. 0 k Pa左右后停止放气。f) 在630kPa范国测气压对计数的影响，测 4个点(连同气压为0的点共至少5个点)，毎 点测1 20s<>g) 绘制P-N曲线，得到a粒子的平均射程及能量1Noc 2. 验证sin朕系a) 缓慢放完气后，打开真空室盖子，换上金把，合上盖子抽真空。b) 在-5 °5范围以1为步长测a粒子能谱峰区计数，每个角度测 90s,确定物 理0°角;c) 在10° 25范国选5个角度测散射计数，毎个角度根据计数率调整测量时间。d) 绘制N 8曲线，并与理论值比较。数据分析：1. a粒子射程及能莹确定物理零度角：角度/。-5-4-3-2-1选区计数7 362573675698316199 15 1 905由数据可得一 4时计数最多，故物理0°角为-4。0改变真空室气压，记录120s内探测器计数，绘制P-N关系图P-N关系图P/kPa对曲线进行线性拟合，得到 N =-2750? 3P+ 1 50823 ,相关系数R2 = 0. 988由解析式可推得，P 二0时NCF 1 50823, N=N 3/ 2吋P=27. 42kPa。此时源到探测器距 离I 2即平均射程。由 p = 1.293 X P/101.325 X 273/T 得到室温 24. 3 °, P=27 ? 42kPa 吋空气密度27.42273?叫=1293 X 10025 x 2973 = 0321 炖阿2T T 4.23 X 0.321R 后二二尸占=1050cm 标P标1293.?由 R 二(0.285 + 0.005E) E '可解出 E=2. 323 MeV1N?2.验证sin朕系 确定物理零度角角度/ °-3-2-10选区计数66286 93767876437由数据可得-2时计数最多，故物理0°角为-2。改变散射角，测散射计数，绘制 N-8图散射角/ °101 31 61922吋间/s2000选区计数5 7682 173197919541453l-l/si n( theta/2) A4l/si nftheta/Z）八由7 =对曲线进行线性拟合，斜率即 K=0. 0016.Ns 帀的_ K. K = 4.8065 X 10 -34-A= 0.0082做NS【"2 - K图像，与理论计算值Elx比较K theta relati on心心论丨 10.0016-0.008210.0082=80.5%theta degree相对误差“現伦思考题2?有偏差，而且在8较大吋更加明显，主要原因在于卢瑟福散射公式本身所推论的是一 个槪率，只 有当实验时间趋于无穷时才会完全相符，但由于客观原因的限制我们无法利用更长的时间来获得更加准确的数据，因此随机性的因素便会较大的影响实验的结果。此外，实脸中真空室的纯度及零度角整的僞差也会对实验结果造成影响。（本次实验中较为准确的零度应在2度附近，但因为实验仪器的精度无法进一步校准）Rw pn'0 ° OfT T 423 x 0.321L 汽一厂，'一:，一i - 1.234cm