19.3-探测射线的方法

问1：前面我们学习了天然放射现象，知道了三种射线的本质．请同学们回忆带电性氦核流穿透能力构成速度实质名称正强弱C/10电离能力负弱强接近C电子流中最弱极强光子C光子流He42e01复习回顾:•问2：放射线是看不见的，我们是如何探知放射线的存在的呢？19．3、探测射线的方法1、粒子使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和汽会产生云雾，过热液体会产生气泡2、使照相底片感光3、使荧光物质产生荧光射线中的粒子与其它物质作用会产生的现象：探测射线的方法射线中的粒子与其它物质作用会产生的现象：使气体或液体电离使照相底片感光使荧光物质生荧光1．威耳逊云室问：（1）构造是什么？（2）基本原理是什么？（3）怎样才能观察到射线的径迹？•构造:威耳逊云室主要部分是一个圆筒状容器，下部是一个可以上下移动的活塞，上盖是透明的，可以通过它来观察和拍摄粒子运动的径迹。室内由光源通过旁边的窗子照明．少量放射性物质（放射源）放在室内侧壁附近。•过饱和汽：在一定温度下，超过该温度饱和汽所应有的密度而仍不液化的蒸气。由于它的密度对应于较高温度时饱和汽的密度，所以过饱和汽又称“过冷蒸气”。在通常情况下，当温度降低到使未饱和汽成为饱和汽后，如果继续降低环境温度，蒸气就凝结为液体。过饱和汽是不稳定的，如果其中有凝结核出现，就会马上发生凝结，使蒸气回到饱和状态。•实验时，先往云室里加少量的酒精，使室内充满酒精的饱和蒸气，然后使活塞迅速向下运动，室内气体由于迅速膨胀，温度降低，酒精蒸气达到过饱和状态。这时如果有射线粒子从室内气体中飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和酒精蒸气就会以这些离子为核心凝结成雾滴，这些雾滴沿射线经过的路线排列，于是就显示出了射线的径迹。这种云室是英国物理学家威耳逊（1869～1959）在1912年发明的，故叫做威耳逊云室．阅读课本P74图19.3－2甲、乙两图：α射线、β射线在云室中的径迹，比较两种径迹的特点，并分析其原因。a射线在云室中的径迹：直而粗原因：a粒子质量大，不易改变方向，电离本领大，沿涂产生的粒子多ß射线在云室中的径迹：比较细，而且常常弯曲原因：粒子质量小，跟气体碰撞易改变方向，电离本领小，沿途产生的离子少粒子的电离本领很小，在云室中一般看不到它的路径。•我们根据径迹的长短和粗细，可以知道粒子的性质。•把云室放在磁场中，从带电粒子运动轨迹的弯曲方向，可以知道粒子所带电荷的正负。•根据径迹的曲率半径的大小，还可以知道粒子的动量的大小。•注意：在云室看到的只是成串的小液滴，它描述的是射线粒子运动的径迹，而不是射线本身。2．气泡室阅读课文，比较气泡室的原理同云室的原理液体在特定的温度和压力下进行绝热膨胀，由于在一定的时间间隔内（例如50ms）处于过热状态，液体不会马上沸腾，这时如果有高速带电粒子通过液体，在带电粒子所经轨迹上不断与液体原子发生碰撞而产生低能电子，因而形成离子对，这些离子在复合时会引起局部发热，从而以这些离子为核心形成胚胎气泡，经过很短的时间后，胚胎气泡逐渐长大，就沿粒子所经路径留下痕迹。如果这时对其进行拍照，就可以把一连串的气泡拍摄下来，从而得到记录有高能带电粒子轨迹的底片。照相结束后，在液体沸腾之前，立即压缩工作液体，气泡随之消失，整个系统就很快回到初始状态，准备作下一次探测。•教材中图19.3－3为粒子经过气泡室时的径迹照片，人们根据照片上记录的情况，可以分析出粒子的带电性质、动量、能量等情况。迹径的子粒电带中室泡气•阅读教材“盖革—米勒计数器”部分的内容，回答以下问题：（1）盖革—米勒计数管的构造如何？（2）盖革—米勒计数管的基本原理是什么？（3）G—M计数器的特点是什么？一种能自动把放射微粒计数出来的仪器，利用了射线的电离本领3．盖革—米勒计数器①G－M计数器放大倍数很大，非常灵敏，用它来检测放射性是很方便的。②G－M计数器只能用来计数，而不能区分射线的种类。③G－M计数器不适合于极快速的计数。•G—M计数器的特点：另外，还有如闪烁计数器、乳胶照相、火花室和半导体探测器等探测器装置，利用这些装置能更精确地测定粒子的各种性质，感兴趣的同学可以查找这方面的资料阅读．随着科学技术的发展，探测射线的手段不断改进，近年来，由于探测仪器大都和电子计算机直接连接，实现了对实验全过程电子计算机控制、计算、数据处理，已经使实验方法高度自动化．课后查阅有关资料，了解更精确的探测放射线的方法。课堂小结1．知道放射线的粒子与其他物质作用时产生的一些现象.2．知道用肉眼不能直接看到的放射线，却可以用适当的仪器探测到．3．了解云室、气泡室和计数器的简单构造和基本原理．例2、在下列核反应方程中,X代表质子的方程是（）()()()()nHeXHDXnHCXOHeNBXPHeAlA042311021178421473015422713+1+++++++BC作业：•1、复习本节课文。•2、完成课本《问题与练习》1－3•3、查阅资料了解其他探测射线的方法。