光系列实验报告.docx

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X光系列试验报告

本次共做了调校测角器的零点，测定晶体的晶面间距，测定X光在铝中的衰减系数，并验证朗伯定律和普朗场常数h的测定。通过做一系列的试验，从而对X射线的产生、特点、原理和应用有较深刻的生疏，提高自己的试验力量并提高独立从事争论工作的力量。本次分别写了X光在铝中的衰减系数，并验证朗伯定律和普朗克常数h的测定的试验报告。

试验一、测定X光在铝中的衰减系数，并验证朗伯定律

一、试验的目的和意义

通过本试验了解X射线的根底学问，学习X射线仪的一般操作；把握X射线的衰减与吸取体材料和厚度的关系，训练试验技能和试验素养。

二、试验原理和设计思想

X射线穿过物质之后，强度会衰减，这是由于X射线同物质相互作用时经受各种简单的物理、化学过程，从而引起各种效应转化了入射线的局部能量。X射线穿过物质时要减弱，减弱的大小取决于材料的厚度和密度。在同一介质里不同波长的射线减弱的程度不同。

满足： 本试验争论X射线衰减于吸取体材料和厚度的关系。

假设入射线的强度为R0，通过厚度的吸取体后，由于在吸取体内受到“消灭性”的相互作用，强度必定会削减，削减量明显正比于吸取体的厚度，也正比于束流的强度R，假设定义μ为X射线通过单位厚度时被吸取的比率，则有

μ 考虑边界条件并进展积分，则得：

0e^(-μx〕 透射率0,则得：

^(-μx)或μx 式中μ称为线衰减系数，x为试样厚度。

我们知道，衰减至少应被视为物质对入射线的散射和吸取的结果，系数μ应当是这两局部作用之和。但由于因散射而引起的衰减远小于因吸取而引起的衰减，故通常直接称μ为线吸取系数，而无视散射的局部。

三、试验内容与步骤

设置高压35,设置电流0.02,设置步长Δβ=0.1o设置Δ3s,下限角为6o，上限角为70o。将铝板底板端部插入原来靶台的支架，置传感器于0位，按下键，然后再按。

四、数据处理和争论

由于

改写为

所以只需验证与d成线性关系即可，由于本试验未测出是多少，所以先去除，验

证

与d成线性关系。

758.787

449.41

271.7855

168.304

117.7

70.3

-6.6317

-6.1079

-5.6050

-5.1258

-4.7681

-4.2528

d〔〕

0.5

1

1.5

2

2.5

3

由拟合可得近似为一条直线，所以X射线满足朗伯定律。

下求X光在铝中的衰减系数

由

得 分别带入上述数据可得

1.04,1.006，0.958，0.715,1.03 1,2,3,4,5

= (1.04+1.006+0.958+0.715+1.03)/5=0.9478

七．试验结论以及误差分析。

在衰减箔厚度对X射线衰减的影响的试验中，测得0.93677.0545,符合朗伯定律，在误差允许的范围内，可以得到=0.9478.

误差分析：误差可能来源于仪器的精度，试验器材的磨损和腐蚀，外界光的干扰等。

试验建议：提高仪器精度和试验技术水平，承受更加完好的试验器材阻挡外界光的干扰等。

试验二普朗克常数的测定

一、试验目的

测定普朗克常数的大小，了解其原理，加深对X射线的生疏，在试验中提高自己的试验力量，动手力量。

二、试验原理

X光管放射的连续谱都有一个特征的短波限波长，其大小与x光管的加速电压有关。由试验家觉察的短波限波长与加速电压之间存在有反比例关系。由于短波限波长对应的是最大能量，而x光光子能获得的最大能量是入射电子的全部动能，所以我们可以得出短波限波长等于,其中U为x光管得加速电压，由此我们可以求得普朗克常数。

三、试验内容和步骤

设置高压35,设置电流0.1,设置步长Δβ=0.1o,设置Δ3s,下限角为6o，上限角为10o。按下键，然后按下键，记录数据，然后分别记录管压等于34、33……26的测量系列。

四、试验方法和结果

借助晶体测量不同U下四周的衍射谱，利用试验软件供给的功能，对各条谱线附

近区域进展直线拟合，从而得到不同的U对应的。

试验中使用该方法在不同电压下进展屡次测量，得到，并由，求出h。

35

34

33

32

31

30

29

28

27

26

33.1

33.

34.8

35.9

37

38.5

39.8

41.4

43

44.5

8

拟合结果：

11850.1

11856.32x10-34

理论值6.62x10-34

相对误差：

％

相对误差约为4.53%

理论上来说，

零偏差角，有小角近似

由

得

，即做~1图应当过原点，实际上会有一个小量偏移，考虑调

五、 误差分析及影响试验结果