高二物理-选修3-5-19.3探测射线的方法

1、射线射线射线射线射线射线电离能力电离能力贯穿能力贯穿能力速度速度成分成分氦原子核氦原子核高速高速电子流电子流高能量高能量电磁波电磁波1/101/10光速光速接近光速接近光速光速光速弱弱较强较强很强很强很容易很容易较弱较弱更小更小射线无法用肉眼观测到，如何探测射线呢？射线无法用肉眼观测到，如何探测射线呢？教学目标：教学目标：（一）知识与技能（一）知识与技能1、知道放射线的粒子与其他物质作用时产生的现象、知道放射线的粒子与其他物质作用时产生的现象.2、知道用肉眼不能直接看到的放射线可以用适当的仪器、知道用肉眼不能直接看到的放射线可以用适当的仪器探测探测3、了解云室、气泡室和计数器的简单构造和基本原

2、理、了解云室、气泡室和计数器的简单构造和基本原理（二）过程与方法（二）过程与方法1能分析探测射线过程中的现象能分析探测射线过程中的现象.2培养学生运用已知结论正确类比推理的能力培养学生运用已知结论正确类比推理的能力（三）情感、态度与价值观（三）情感、态度与价值观1培养学生认真严谨的科学分析问题的品质培养学生认真严谨的科学分析问题的品质.2从知识是相互关联、相互补充的思想中，培养学生建从知识是相互关联、相互补充的思想中，培养学生建立事物是相互联系的唯物主义观点立事物是相互联系的唯物主义观点3培养学生应用物理知识解决实际问题的能力培养学生应用物理知识解决实际问题的能力1、原理：射线中的粒子与其他物

3、质作用时产生的、原理：射线中的粒子与其他物质作用时产生的现象，显示射线的存在。现象，显示射线的存在。2、现象举例：、现象举例： 过饱和蒸气是指在一定温度下其压强超过饱和蒸气压的蒸过饱和蒸气是指在一定温度下其压强超过饱和蒸气压的蒸气。这种现象的出现是由于蒸气中缺少凝结核的缘故。处于过气。这种现象的出现是由于蒸气中缺少凝结核的缘故。处于过饱和状态的蒸气并不稳定，如果出现凝结核（如尘埃，带电粒饱和状态的蒸气并不稳定，如果出现凝结核（如尘埃，带电粒子）时子）时，它就会部分液化或凝华而回到饱和状态。，它就会部分液化或凝华而回到饱和状态。粒子使气粒子使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和的蒸汽会产生雾

4、滴体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和的蒸汽会产生雾滴，过热液体会产生气泡；，过热液体会产生气泡； 使照相乳胶感光；使照相乳胶感光； 使荧光物质产生荧光。使荧光物质产生荧光。贝克勒尔发现放射现象贝克勒尔发现放射现象卢瑟福卢瑟福粒子散射实验粒子散射实验1、结构、结构2、工作原理：、工作原理：射线使气体分子电离，过饱和蒸汽以离子为射线使气体分子电离，过饱和蒸汽以离子为中心凝结成雾滴，显示运动轨迹。中心凝结成雾滴，显示运动轨迹。3、三种射线径迹的特点、三种射线径迹的特点 射线：直而粗。射线：直而粗。原因：原因： 粒子质量大，不易改变方向粒子质量大，不易改变方向 电离本领大，沿途产生的离子多电离本领

5、大，沿途产生的离子多 射线：比较细，而且常常弯曲。射线：比较细，而且常常弯曲。原因：原因： 粒子质量小，跟气体粒子质量小，跟气体碰撞易碰撞易改变方向。改变方向。电离本领小，沿途产生的电离本领小，沿途产生的离子少。离子少。 粒子的电离本领很小，一般看不到它粒子的电离本领很小，一般看不到它的径迹的径迹 射线射线 射线射线1、工作原理：、工作原理：射线使液体分子电离，射线使液体分子电离，过热液体以离子为核心形过热液体以离子为核心形成气泡，显示运动轨迹。成气泡，显示运动轨迹。优点：直观优点：直观作用顶点可作用顶点可见见有很好的多重效率有很好的多重效率有效空间大和测量精度高有效空间大和测量精度高等等。等

6、等。2、气泡室的优缺点、气泡室的优缺点缺点：收集和分析数据较缺点：收集和分析数据较慢，扫描慢，扫描测量照片太费测量照片太费时间时间体积不容易做得很体积不容易做得很大。大。窗口窗口阴极阴极:导电圆筒导电圆筒阳极阳极:金属丝金属丝接放接放大器大器粒子粒子1、结构、结构(G-M管管)100V2、工作原理、工作原理当有高速粒子射入管内时，粒子的能量使管内气当有高速粒子射入管内时，粒子的能量使管内气体电离导电，在丝极与管壁之间产生迅速的气体体电离导电，在丝极与管壁之间产生迅速的气体放电现象，从而输出一个脉冲电流信号。通过适放电现象，从而输出一个脉冲电流信号。通过适当地选择加在丝极与管壁之间的电压，就可以

7、对当地选择加在丝极与管壁之间的电压，就可以对被探测粒子的最低能量，从而对其种类加以甄选被探测粒子的最低能量，从而对其种类加以甄选粒子粒子+-阴极阴极:导电圆筒导电圆筒阳极阳极:金属丝金属丝+-+-+-+-脉冲放电脉冲放电3、优缺点、优缺点优点优点:放大倍数很大，非常灵敏，检测方便。放大倍数很大，非常灵敏，检测方便。缺点缺点:只能用来计数，不能区分射线的种类；只能用来计数，不能区分射线的种类；不适合于极快速的计数不适合于极快速的计数。如果同时有大量粒。如果同时有大量粒子，或两个粒子射来的时间间隔小于子，或两个粒子射来的时间间隔小于200s,也也不能区分它们。不能区分它们。小小结结1、放射线的粒子与其他物质作用时产生的主要现象有哪些？2、三种探测射线方法的原理？3、G-M计数器的特点？探测射线的方法探测射线的方法威尔逊云室威尔逊云室气泡室气泡室盖革盖革-米勒计数器米勒计数器原理原理用途用途不同粒子的径不同粒子的径迹迹利用过饱和蒸气能利用过饱和蒸气能以离子为核心凝结以离子为核心凝结成雾滴显示气体离成雾滴显示气体离子的存在子的存在知道粒子的性质、知道粒子的性质、粒子所带电荷正负粒子所带电荷正负利用过热液体在利用过热液体在粒子周围形成气粒子周围形成气泡显示气体离子泡显示气体离子的存在的存在根据径迹分析粒根据径迹分