近代物理实验讲义 图11.3受照空气体积计算 a=4.5cm,b。=0.6cm,=15.5cm,d=2.5cm,D=16.0cm 【实验步骤】 1.观察计算器的荧光屏图 将实验区所有装置移走，关上铅玻璃拉门，打开荧光屏 的保护盖，打开仪器电源（在仪器左侧），设置管高压U=35kw 和发射电流I=lmA,然后按“hvon/or”健接通X射线管 高压。 从0到1.0OmA连续增大发射电流然后观察荧光屏亮度。 关闭管高压，将计算器紧贴荧光屏放在实验区内。保持 管高压，逐渐减小发射电流，观察荧光屏上的变化。保持发 图11.4X射线透视 射电流，逐渐减小管高压，观察荧光屏上的变化。 2.测量U=35kw,30kv,,5v时，平行板电容间电流1。与两极板间电压U。的关系 按图1.1.5安装仪器。发射电流设为上1.0mA,从0V开始逐步增大极板电压Uc,每10v记 录一个数据，大于150v后可逐渐改为每20v或50v测一个点，直至最大电压。 图1.15探测电离电流的安装图（图中是两个电压表） 图11.6电容与电流放大器的连接图 3.测量U=35ky时平行板电容间电流L。与X射线管发射电流/的关系。I从0测到1，每0.1mA 测一个数
近代物理实验讲义 6 图 1.1.3 受照空气体积计算 a0 = 4.5cm ， b0 = 0.6cm ， s0 =15.5cm， d = 2.5cm ， D =16.0cm 【实验步骤】 1. 观察计算器的荧光屏图 将实验区所有装置移走，关上铅玻璃拉门，打开荧光屏 的保护盖，打开仪器电源（在仪器左侧），设置管高压 U=35kv 和发射电流 I =1mA，然后按 “hv on/off” 键接通 X 射线管 高压。 从 0 到 1.00mA 连续增大发射电流然后观察荧光屏亮度。 关闭管高压，将计算器紧贴荧光屏放在实验区内。保持 管高压，逐渐减小发射电流，观察荧光屏上的变化。保持发 射电流，逐渐减小管高压，观察荧光屏上的变化。 2. 测量 U=35kv，30kv，…，5kv 时，平行板电容间电流 c I 与两极板间电压 Uc 的关系。 按图 1.1.5 安装仪器。发射电流设为 I=1.0mA，从 0V 开始逐步增大极板电压 UC ，每 10v 记 录一个数据，大于 150v 后可逐渐改为每 20v 或 50v 测一个点，直至最大电压。 图 1.1.5 探测电离电流的安装图（图中是两个电压表） 图 1.1.6 电容与电流放大器的连接图 3. 测量 U=35kv 时平行板电容间电流 c I 与 X 射线管发射电流 I 的关系。I 从 0 测到 1，每 0.1mA 测一个数。 图 1.1.4 X 射线透视
X射线相关实验 4.测量I-1.0mA时平行板电容间电流L.与X射线管高压U的关系U从5.0ky到35kw每2.5kw 测一个数据。 【数据处理】 1.作1。-U。、1。-1、1。-U曲线图。 2.计算平行板间被照空气的照射量率产并作？一1和？一U图 【思考题】 1.什么是荧光现象？什么是磷光现象？它们有什么异同？ 实验1.2X射线的布拉格衍射 【实验背景】 X射线从发现之初，就开始用来检查人体内伤和金属部件的内部缺陷，这只是X射线实际应 用的一个开始。 在从经典物理学到量子物理学的过度中，X射线的研究起了十分重要的作用，20世纪30年 代以前就有7位物理学家因为在这方面的先驱性工作获得诺贝尔物理学奖。其中，亨利·布拉格 和劳伦斯·布拉格在1913一1914年的工作中创立了一个极重要和极有意义的科学分支一一X射 线晶体结构分析。这项成果能够利用X射线系统地探测品体结构，受到科技界极大的关注，布拉 格父子因此而被授予1915年的诺贝尔物理学奖。后来，X射线结构分析方法一步一步深入，成 为化学和生物物理学的核心技术，先后有24位科学家因此获得诺贝尔奖。 【实验原理】 1.布拉格方程的导出 布拉格定律是应用起来很方便的一种衍射几何规律的表达形式。用布拉格定律描述X射线在 晶体中的衍射几何时，是把晶体看作是由许多平行的原子面堆积而成，把衍射线看作是原子面对 入射线的反射。下面分析单一原子面和多层原子面反射方向上原子散射波的相位情况 C D 图12.！单一原子面的衍射 图1.22 布拉格衍射
Ｘ射线相关实验 7 4. 测量 I=1.0mA 时平行板电容间电流 c I 与 X 射线管高压 U 的关系。U 从 5.0kv 到 35kv 每 2.5kv 测一个数据。 【数据处理】 1. 作 c I —Uc 、 c I — I 、 c I —U 曲线图。 2. 计算平行板间被照空气的照射量率 X 并作 X — I 和 X —U 图 【思考题】 1. 什么是荧光现象？什么是磷光现象？它们有什么异同？ 实验 1.2 X 射线的布拉格衍射 【实验背景】 X 射线从发现之初，就开始用来检查人体内伤和金属部件的内部缺陷，这只是 X 射线实际应 用的一个开始。 在从经典物理学到量子物理学的过度中，X 射线的研究起了十分重要的作用，20 世纪 30 年 代以前就有 7 位物理学家因为在这方面的先驱性工作获得诺贝尔物理学奖。其中，亨利·布拉格 和劳伦斯·布拉格在 1913—1914 年的工作中创立了一个极重要和极有意义的科学分支——X 射 线晶体结构分析。这项成果能够利用 X 射线系统地探测晶体结构，受到科技界极大的关注，布拉 格父子因此而被授予 1915 年的诺贝尔物理学奖。后来，X 射线结构分析方法一步一步深入，成 为化学和生物物理学的核心技术，先后有 24 位科学家因此获得诺贝尔奖。 【实验原理】 1. 布拉格方程的导出 布拉格定律是应用起来很方便的一种衍射几何规律的表达形式。用布拉格定律描述 X 射线在 晶体中的衍射几何时，是把晶体看作是由许多平行的原子面堆积而成，把衍射线看作是原子面对 入射线的反射。下面分析单一原子面和多层原子面反射方向上原子散射波的相位情况。 图 1.2.1 单一原子面的衍射 图 1.2.2 布拉格衍射