Fyzikální praktikum III, studijní text pro úlohu 13

### Studium rentgenového záření

#### pokyny k měření

Použitá aparatura

Je použito školního rtg. přístoje `Phywe`, který je speciálně konstruován pro použití ve školních laboratořích.

Přístroj se zapíná tlačítkem na levé straně panelu, zapnutý stav je signalizován zelenou kontrolkou. Asi minutu po zapnutí se sepne zdroj vysokého napětí a rentgenka začne pracovat, což indikuje rozsvícení červené kontrolky. Ozařovaný prostor je uzavřen ochranným krytem z plexiskla. Proti nebezpečí ozáření je obsluha chráněna tím, že při zvednutí ochranného krytu se zdroj napětí automaticky odpojí. Měření budeme provádět se svazkem záření vymezeným výměnnými clonkami. Při měření bez clonek by bylo nutné použít také ochranného štítu, který se magneticky přichytí na přední stěnu přístroje.

POZOR! Při zapínání přístoje je nutné nastavit regulátor napětí do levé krajní polohy odpovídající minimálnímu napětí. Totéž platí, zapínáme-li vysoké napětí uzavřením ochranného krytu.

Obr. 1

Při zvyšování napětí musí ručička voltmetru zůstat v bílém poli - červené pole indikuje překročení maximální přípustné hodnoty anodového napětí 25 kV. Pro přesnější měření je na červenou a modrou zdířku na přední stěně vyvedeno anodové napětí snížené děličem složeným z přesných odporů 100 MOhm, 100 kOhm. Připojíme-li k těmto svorkám mikroampérmetr s malým vnitřním odporem, lze z jeho údaje určit anodové napětí.

Experimentální zařízení je schematicky znázorněno na obr. 1. Anodový proud rentgenky I je stabilizován na hodnotu přibližně 1 mA. Tím je zajištěna konstatntní intenzita generovaného rtg. záření během celého měření. Anodová ztráta je relativně malá (odhadněte její velikost), takže postačuje vzduchové chlazení rentgenky. U větších rtg. přístrojů bývá obvykle anoda chlazena vodou. Anoda je vyrobena z vakuové tavené mědi, což zabezpečuje minimální množství absorbovaných plynů, které by mohly zhoršovat vakuum rentgenky. V místě vystupujícího rtg. záření je stěna baňky zeslabena, aby jeho měkká složka byla co nejméně absorbována.

Vystupující svazek záření vymezují dvě kovové clonky C1, C2 o průměru otvoru 2 mm. Těsně za clonkami se do otočného držáku upevňuje krystal K. Difraktované záření vystupující z krystalu detekujeme Geigerovým-Müllerovým počítačem GM, který je připojen k soupravě NZQ 727-T. Svazek záření vstupující do počítače je vymezen obdélníkovou clonkou C3 o šířce 2 mm. Úhel natočení krystalu i detektoru lze měnit ovládacími prvky na levé boční stěně přístroje a odečítat na stupnici S úhloměru.

Pokyny k měření

ad 1) Nejprve určete počet atomů Li a F, připadající na plošnou jednotku atomové roviny znázorněné na obr. 2. Hustota monokrystalu LiF je 2601 kg/m3.

Obr. 2

ad 2) Měření proveďte pro úhel natočení krystalu 14o. Úhel natočení GM počítače měňte do 10o do 50o s krokem 2o. V okolí maxima zjemněte tento krok na čtvrtinu.

ad 3) Úhel θ měňte od 5o do 30o s krokem 0,5o.

Chyba Zpět Literatura

Kabinet výuky obecné fyziky

0 | 0 | 0 | 7 | 1 | 7 | 1

Tomáš Drbohlav, 15. 3. 2005