我的实验报告之康普顿散射

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划我的实验报告之康普顿散射　　实验名称：康普顿散射　　一、实验目的　　1.掌握康普顿散射的物理模型；　　2.通过实验验证散射光子数与散射角之间的关系；　　3.验证康普顿散射的γ光子及反冲电子的能量与散射角的关系；4.学会康普顿散射效应的测量技术。　　二、实验设备　　1.FJ375NaI(Tl)γ探头一个；2.NIM插件箱供电装置；　　3.FH～1034A高压，FH1001A线性放大器各一台；4.多道分析器一台；5.包含个；　　5.标准源一套。

2、　　实验装置示意图如下所示:　　图1康普顿散射实验装置示意图　　137　　Cs源、台面主架、导轨、铅屏蔽块及散射用铝棒的康普顿散射平台一　　三、实验原理目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　康普顿的X射线散射实验从实验上证实了光子是具有能量E???和动量p??k的粒子，在研究核辐射粒子与物质的相互作用时发挥了重要的作用，在高能物理方面它至今仍是研究基

3、本粒子结构及其相互作用的一个强有力的工具，并且为独立测定普朗克常数提供了一种方法。1927年康普顿因发现X射线被带电粒子散射而被授予诺贝尔物理学奖。1.基本定义　　康普顿效应是入射γ光子与原子的核外电子之间发生的非弹性碰撞过程。这一作用过程中，入　　射光子的一部分能量转移给电子，使它脱离原子成为反冲电子，而散射光子的能量和运动方向发图2康普顿效应示意图　　方向发生变化，如图2所示。hv和hv'为入射和散射光子的能量；θ为散射光子与入射光子方向间的夹角，称散射角；φ为反冲电子的反冲角。　　2散射光子和反冲电子的能量与散射角的关系　　入射光子能量为E?＝

4、hv，动量为hv/c。碰撞后，散射光子的能量为E?'＝hv'，动量为hv'/c；反冲电子的动能为Ee，总能量为E，动量为P。它们之间有下列关系式：　　Ee＝E－m0c＝mc－m0c＝　　m0v??　　2　　222　　m0c2??2　　?m0c2目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　P=mv＝　　相对论能量和动量关系为：　　24　　c??P2c2E=m

5、0　　式中β=v/c，v为反冲电子速度，m0是电子静止质量，m是电子以速度v运动时具有的能量。　　根据能量和动量守恒定律，有下列关系式　　hv＝hv'＋Ee　　hvhv'＝cosθ+Pcosφcchv'　　sinθ=Psinφc　　由此，可以得到下式：　　h2vv'(1-cosθ)＝m0c2因此，散射光子的能量为：E?'＝　　E?　　1??2(1?cos?)m0c　　　　康普顿反冲电子的动能为：　　Ee＝hv-hv'即Ee＝　　E?2(1?cos?)m0c?E?(1?cos?)　　2　　θ和φ之间的关系是：ctgφ＝tg　　?　　2目的-通过该培训员

6、工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　从上式可以看出：　　⑴无散射：当散射角θ＝0°，散射光子能量E?'＝E?，达到最大值，这时反冲电子的能量Ee＝0。这就是说，在这种情况下。入射光子从电子近旁掠过，未受到散射，所以光子能量没有损失。　　⑵反散射：当散射角θ＝180°，入射光子与电子对心碰撞后，沿相反方向散射出来，而反冲电子则沿入射光子方向分出，这种情况称反散射。这时

7、散射光子能量最小，而反冲电子的动能达最大值。⑶散射角与反冲角的范围：由ctgφ＝tg　　?　　可知，在一确定的入射2　　γ能量时，对于某个确定的θ角，就有与之对应的φ角，由于0°≤θ≤180°，所以，0°≤φ≤90°。当θ＝0°时，φ＝90°，此时Ee＝0，由此可见，反冲电子只能在0°≤φ＜90°之间出现。当φ在0°附近，即θ在180°附近时，Ee＝　　E?2(1?cos?)m0c?E?(1?cos?)　　2　　随θ的变化不大，，也就是Ee随φ的变化不灵敏。　　3.反冲电子的能谱和角分布目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发

8、展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目