II Pracownia Fizyczna > Ćwiczenia laboratoryjne > Ćwiczenie 27

Efekt Comptona

1. Efekt Comptona: opis fenomenologiczny.
2. Rodzaje oddziaływań w przyrodzie:
   • oddziaływania: grawitacyjne, słabe, elektromagnetyczne, silne,
   • grafy Feynmana dla tych oddziaływań,
   • oddziaływanie w zjawisku Comptona.
3. Budowa jądra atomowego:
   • własności jąder: ładunek, masa, spin, moment magnetyczny, promień,
   • modele jądra: kroplowy, powłokowy, kolektywny.
4. Rozpady promieniotwórcze:
   • schemat rozpadów,
   • widmo energii promieniowania,
   • mechanizm powstawania promieniowania.
5. Zjawiska rozpraszania:
   • ogólne wiadomości o rozpraszaniu: rozpraszanie elastyczne i nieelastyczne,
   • klasyczny opis zjawisk rozpraszania,
   • definicja całkowitego i różniczkowego przekroju czynnego na rozpraszanie,
   • obliczenie przekroju czynnego w doświadczeniu Rutherforda.
6. Oddziaływanie promieniowania γ z materią.
   • zjawisko fotoelektryczne,
   • dyskusja bilansu energii i pędu w zjawisku fotoelektrycznym,
   • przekrój czynny i jego zależność od energii,
   • zjawisko tworzenia się par,
   • równanie Diraca,
   • dyskusja bilansu energii i pędu w zjawisku tworzenia się par,
   • przekrój czynny i jego zależność od energii,
   • zjawisko Comptona,
   • wyprowadzenie wyrażeń na energię rozproszonego fotonu i energię odrzutu elektronu,
   • dyskusja wzorów Thomsona i Kleina-Nishimy,
   • rezonansowe rozpraszanie promieniowania,
   • warunki energetyczne w procesie absorpcji i emisji: energia odrzutu,
   • zjawisko Mössbauera i jego wykorzystanie w badaniach rezonansowego rozpraszania.
7. Metody detekcji promieniowania jądrowego.
   • własności promieniowania jądrowego przejawiające się w oddziaływaniu z materią,
   • detektory śladowe promieniowania jądrowego, komory mgłowe, komory pęcherzykowe, emulsje fotograficzne, komory iskrowe, ciało stałe - jako detektory śladowe,
   • liczniki promieniowania jądrowego: jonizacyjne, scyntylacyjne, półprzewodnikowe, detektory neutronów,
   • widmo impulsów licznika scyntylacyjnego.
8. Aparatura elektroniczna.
   • zasada działania analizatora jednokanałowego:
     • schemat blokowy analizatora,
     • schemat ideowy prostego dyskryminatora amplitudy,
   • zasada działania analizatora wielokanałowego:
     • główne bloki analizatora,
     • budowa analizatora opartego o metodę dyskryminatorów amplitudy,
     • zastosowanie w analizatorze metody przetwarzania amplituda - czas.
9. Statystyczne metody opracowywania danych:
   • funkcje rozkładu opisujące statystyczne fluktuacje promieniowania jądrowego,
   • parametry rozkładu i niepewności pomiarowe pomiarów przy użyciu przeliczników,
   • sposoby otrzymywania informacji z danych pomiarowych.
10. Biologiczne oddziaływanie promieniowania jądrowego.
    • skutki oddziaływania,
    • graniczne dawki promieniowania,
    • dozymetria promieniowania jądrowego.

Literatura

1. A.Strzałkowski - Wstęp do fizyki jądra atomowego.
2. S.Szczeniowski - Fizyka doświadczalna cz. 6.
3. K.N.Muchin - Doświadczalna fizyka jądrowa.
4. W.Heitler - Kwantowa teoria promieniowania.
5. L.Groszew - Spektroskopia jąder atomowych (odbitka ksero).
6. J.Szpilecki - Fizyka jądrowa.
7. Compton scattering. (odbitka ksero)
8. M.Banacki - Rozpraszanie comptonowskie. (praca magisterska)
9. I.Campbell, D.O'Connor - Podstawy radioizotopowych metod badawczych.
10. J.Araminowicz - Laboratorium fizyki jądrowej.
11. A.Dawydow - Mechanika kwantowa.
12. W.Lisiecki - Spektrometry rozkładów amplitudowych.
13. A.A.Sanin - Elektroniczne przyrządy fizyki jądrowej.
14. Oprogramowanie analizatora wielokanałowego - instrukcja obsługi.