ZESZYT DO ĆWCZEŃ Z BOFZYK mię i nazwisko:. Kierunek:.. 1
Regulamin zajęć dydakycznych z biofizyki Wydział Nauk o Zdrowiu UMB, kierunek zdrowie publiczne Sprawy ogólne 1. Zajęcia dydakyczne z biofizyki odbywają się w formie wykładów oraz ćwiczeń laboraoryjnych. 2. Obecność na wykładach i ćwiczeniach jes obowiązkowa. 3. Każdą nieobecność na ćwiczeniach należy usprawiedliwić, a ćwiczenie odrobić w erminie usalonym z asysenem (usprawiedliwieniem może być zwolnienie lekarskie, bądź poświadczone przez Kierownika Zakładu oświadczenie o zaisnieniu wypadku losowego). 4. Liczba realizowanych godzin dydakycznych wynosi: 14 godzin wykładów i 16 godziny ćwiczeń laboraoryjnych. 5. Ćwiczenia laboraoryjne odbywają się w budynku Zakładu Biofizyki UMB w grupach ćwiczeniowych. 6. Pierwsze zajęcia z ćwiczeń laboraoryjnych przeznaczone są na: - zapoznanie sudenów z regulaminem zajęć, - szkolenie BHP, - przydział ćwiczeń grupom sudenckim - zajęcia wprowadzające. 7. Na kolejne ćwiczenia laboraoryjne sudenci powinni zgłosić się przygoowani do zajęć. W ramach przygoowania należy: Wypożyczyć skryp Maeriały do Ćwiczeń z Biofizyki z Sekreariau Zakładu. Warunkiem uzyskania wpisu do indeksu jes oddanie skrypu po zakończeniu zajęć z Biofizyki. Wydrukować Zeszy do Ćwiczeń z Biofizyki, dosępny na sronie inerneowej Zakładu. Zapoznać się z przydziałem do zespołu ćwiczeniowego oraz zakresem maeriału do samodzielnego przygoowania do pierwszego ćwiczenia - informacje podane są na sronie inerneowej Zakładu Biofizyki UMB.- Zaoparzyć się w kalkulaor przeznaczony do samodzielnego prowadzenia obliczeń w rakcie ćwiczeń, sprawdzianów, kolokwium i egzaminu. Niedopuszczalne jes korzysanie z elefonów komórkowych, kóre w rakcie zajęć muszą być wyłączone. 8. Polecane podręczniki: Wybrane zagadnienia z biofizyki pod red. prof. S. Miękisza Biofizyka pod red. prof. F. Jaroszyka Elemeny fizyki, biofizyki i agrofizyki pod red. prof. S. Przesalskiego Podsawy biofizyki" pod red. prof. A. Pilawskiego 2
Ćwiczenia oraz zaliczenie przedmiou biofizyka 1. Zaliczenie przedmiou obejmuje maeriał wykładów i ćwiczeń. 2. Ćwiczenia podzielone są na 2 działy emayczne obejmujące po 3 ćwiczenia laboraoryjne i sprawdzian. 3. Warunkiem zaliczenia ćwiczenia jes wykazanie się przez sudena wiedzą eoreyczną z zakresu przygoowanego maeriału, prawidłowe przeprowadzenie eksperymenu przez sudena (lub zespół), analiza wyników i przedsawienie ich wraz z wnioskami w formie sprawozdania w Zeszycie do Ćwiczeń z Biofizyki. 4. W przypadku niezaliczenia ćwiczenia należy poprawić je przed erminem pisania sprawdzianu z danego bloku ćwiczeniowego. 5. Dział ćwiczeniowy kończy sprawdzian podsumowujące dany okres nauki. Przysąpić do niego mogą sudenci, kórzy zaliczyli wszyskie ćwiczenia. 6. Sprawdzian składa się z 3 pyań owarych z zakresu ćwiczeń oraz dwóch pyań owarych obejmujących maeriał omawiany na wykładach. Każde z pyań oceniane jes w skali 0 3 punków. Wynik sprawdzianu jes osaeczny. 7. Końcowa ocena pracy sudena na ćwiczeniach jes sumą punków uzyskanych za sprawdziany. Maksymalna liczba punków możliwych do zdobycia wynosi: 2x15=30. 8. Sudenci, kórzy po zakończeniu dwóch działów ćwiczeniowych 18 punky i więcej, orzymują zaliczenie z przedmiou biofizyka. 9. W przypadku uzyskania oceny końcowej mniejszej niż 18 punków suden ma prawo jeden raz przysąpić do kolokwium poprawkowego. Warunkiem zaliczenia kolokwium poprawkowego jes uzyskanie co najmniej 60% punków możliwych do zdobycia. 10. Sudenci, kórzy ponownie nie uzyskają wymaganej ilości punków, nie uzyskują zaliczenia z biofizyki. 11. W sprawach nie objęych niniejszym regulaminem decyzję podejmuje Kierownik Zakładu. 3
SPS TREŚC Ćwiczenie nr 1.1. Wyznaczanie sężeń rozworów za pomocą refrakomeru i polarymeru...6 Ćwiczenie nr 1.2. Pomiar ogniskowej i zdolności skupiającej soczewek...10 Ćwiczenie nr 1.6. Osłabienie wiązki świała laserowego przy przejściu przez ciała sałe. Wyznaczanie współczynnika eksynkcji...11 Ćwiczenie nr 3.1. Radioakywność. Pomiar akywności z użyciem orca. Podsawy dozymerii.. 15 Ćwiczenie nr 3.2. Oddziaływanie foonów z maerią. Meody doświadczalnego wyznaczanie współczynników osłabienia promieniowania gamma.17 Ćwiczenie nr 3.3. Oddziaływanie cząsek naładowanych z maerią 20 4
ZAGADNENA DO ĆWCZEŃ Z OPTYK Ćwiczenie nr 1.1. Wyznaczanie sężeń rozworów za pomocą refrakomeru i polarymeru. 1. Zasada Fermaa 2. Zjawisko odbicia, załamania i dyspersji świała. 3. Zasada działania świałowodu, endoskopia. 4. Zasada działania refrakomeru. 5. Meody polaryzacji świała. 6. Dwójłomność opyczna. 7. Ciała opycznie czynne. 8. Prawo Malusa. 9. zomeria opyczna. 10. Zasosowanie polarymerii w diagnosyce. 11. Meoda najmniejszych kwadraów wyznaczania równania prosej. 12. Sężenia: wagowo-wagowe, wagowo-objęościowe, molowe, normalne. Ćwiczenie nr 1.2. Pomiar ogniskowej i zdolności skupiającej soczewek. 1. Soczewki cienkie. 2. Równanie soczewki, powiększenie soczewki, rodzaje soczewek. 3. Układy soczewek. 4. Ogniskowa i zdolność skupiająca soczewki i układu soczewek. 5. Aberracje soczewek. 6. Budowa układu opycznego ludzkiego oka. 7. Soczewka oka ludzkiego. 8. Akomodacja ludzkiego oka, zakres akomodacji. 9. Zdolność rozdzielcza oka ludzkiego. 10. Energeyka procesu widzenia. 11. Model Younga widzenia barwnego. Ćwiczenie nr 1.6. Osłabienie wiązki świała laserowego przy przejściu przez ciała sałe. Wyznaczanie współczynnika eksynkcji. 1. Zasada działania lasera. 2. Właściwości świała laserowego. 3. Rodzaje laserów. 4. Zasosowanie laserów w medycynie. 5. Zjawisko dyfrakcji. 6. Siaka dyfrakcyjna. 7. Zjawisko inerferencji. 8. Oddziaływanie promieniowania elekromagneycznego z maerią. 9. Funkcja logarymiczna i wykładnicza. LTERATURA: Wybrane zagadnienia z biofizyki pod red. prof. S. Miękisza Biofizyka pod red. prof. F. Jaroszyka Elemeny fizyki, biofizyki i agrofizyki pod red. prof. S. Przesalskiego Podsawy biofizyki" pod red. prof. A. Pilawskiego 5
ĆWCZENE NR 1.1 Wyznaczanie sężeń rozworów za pomocą refrakomeru i polarymeru a) Przygoowanie rozworów. przygoować rozwory cukru w wodzie o sężeniach (wagowo-wagowych) 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, po 50 gramów każdego z rozworów. grupę ćwiczeniową dzielimy na dwie podgrupy. Każda z podgrup przygoowuje rozwór sacharozy (50 gram) o sobie znanym sężeniu x 0. Tuaj wpisz warość x 0 swojej podgrupy, x 0 =...[%] b) Refrakomer pomiar współczynnika załamania świała przygoowanych rozworów cukru. Nanieść cienką warswę rozworu na szkiełko refrakomeru. Nasępnie za pomocą śruby obracającej pryzmay refrakomeru usawić ich położenie w en sposób, aby w polu widzenia rozgraniczenie pola jasnego i ciemnego wypadało na skrzyżowaniu nici pajęczych. Odczyujemy na skali warość współczynnika załamania świała w rozworze dla wszyskich przygoowanych rozworów i wody desylowanej, wyniki zapisujemy w abeli: Tabela 1. Wyniki pomiarów współczynnika załamania n świała dla różnych rozworów sacharozy Sężenie rozworu (%) 0 (woda desylowana) 5 10 15 20 25 30 Warość współczynnika załamania n Na wykresie poniżej nanieś warości pomiarowe i wykreśl zależność współczynnika załamania świała od sężenia rozworu. 6
Wykres 1. Zależność współczynnika załamania od sężenia rozworu sacharozy 1,4 1,39 1,38 1,37 1,36 1,35 1,34 1,33 0 5 10 15 20 25 30 sężenie % Dla orzymanych warości współczynnika załamania świała w zależności od sężenia rozworu znajdujemy, z wykorzysaniem programu kompuerowego, zależność liniową (równanie prosej i współczynnik korelacji). Tuaj wpisz wyniki obliczeń z programu Excel: orzymane równanie: y =... warość współczynnika korelacji R 2 =... Nasępnie dokonujemy pomiaru warości współczynnika załamania świała rozworu przygoowanego przez drugą podgrupę. Tuaj wpisz zmierzoną warość współczynnika załamania świała rozworu nieznanego n =... Tuaj wpisz obliczenia sężenie rozworu x przygoowanego przez drugą podgrupę: Tuaj wpisz obliczona warość sężenia x =...[%] + 7
c) Polarymer pomiar kąa skręcenia płaszczyzny polaryzacji świała. Napełniamy rozworem rurkę polarymeryczną badanym rozworem. Sprawdzamy zero polarymeru, j. znajdujemy punk na skali odpowiadający obrazowi o wszyskich elemenach w polu widzenia jednakowo zabarwionych odpowiada o położeniu skali w kórym warości 0 na obu skalach pokrywają się. Przy ym usawieniu płaszczyzny polaryzacji polaryzaora i analizaora pokrywają się. Umieszczamy rurkę polarymeryczną w ubusie polarymeru. Po włożeniu rurki z rozworem swierdzamy, że środkowa część pola widzenia zmieniła zabarwienie. Rozwór cukru zawary w rurce skręcił płaszczyznę polaryzacji świała o pewien ką i płaszczyzna a nie jes eraz równoległa do płaszczyzny polaryzacji analizaora. Szukamy nowego położenia na skali odpowiadającego obrazowi o wszyskich elemenach w polu widzenia jednakowo zabarwionych. Odczyujemy warość na skali, o jes właśnie ką skręcenia płaszczyzny polaryzacji. Odczyujemy na skali warość kąa skręcenia płaszczyzny polaryzacji świała w rozworze dla wszyskich przygoowanych rozworów, wyniki zapisujemy w abel Tabela 2. Wyniki pomiarów kąa skręcenia płaszczyzny polaryzacji dla różnych rozworów sacharozy Sężenie rozworu (%) Warość kąa skręcenia płaszczyzny polaryzacji 0 (woda desylowana) 0 5 10 15 20 25 30 Na wykresie poniżej nanieś warości pomiarowe i wykreśl zależność kąa skręcenia płaszczyzny polaryzacji świała od sężenia rozworu. 8
Wykres 2. Zależność kąa skręcenia płaszczyzny polaryzacji świała od sężenia rozworu 40 38 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 5 10 15 20 25 30 sężenie % Dla orzymanych warości kąa skręcenia płaszczyzny polaryzacji świała w zależności od sężenia rozworu znajdujemy, wykorzysując program kompuerowy, zależność liniową (równanie prosej i współczynnik korelacji). Tuaj wpisz wyniki obliczeń z programu Excel: orzymane równanie: y =... warość współczynnika korelacji R 2 =... Nasępnie dokonujemy pomiaru warości kąa skręcenia płaszczyzny polaryzacji świała w rozworze przygoowanym przez drugą podgrupę. Tuaj wpisz zmierzoną warość kąa skręcenia płaszczyzny polaryzacji =... Korzysając z orzymanej zależności warości kąa skręcenia płaszczyzny polaryzacji świała od sężenia rozworu obliczamy sężenie rozworu x przygoowanego przez drugą podgrupę. Tuaj wpisz obliczenia sężenie rozworu x przygoowanego przez drugą podgrupę: Tuaj wpisz: obliczona warość sężenia x =...[%] Daa mię i Nazwisko wykonującego ćwiczenie Podpis prowadzącego ćwiczenia 9
ĆWCZENE NR 1.2 Pomiar ogniskowej i zdolności skupiającej soczewek przedmio soczewka ekran źródło świała ława opyczna X Y Po usaleniu odległości przedmiou od soczewki regulujemy odległość ekranu od soczewki w celu uzyskania na ekranie osrego obrazu przedmiou. Mierzymy wielkości X i Y na ławie opycznej i z równania soczewki wyznaczamy ogniskową soczewki. Czynność ą powarzamy co najmniej pięciokronie zmieniając za każdym razem odległość przedmiou od soczewki o kilka cenymerów. Nasępnie, razem z soczewką poprzednio badaną, umieszczamy w oprawce soczewkę rozpraszającą aką, aby en układ soczewek sanowił soczewkę skupiającą. Ogniskową układu znajdujemy w sposób opisany dla soczewki skupiającej. Wszyskie orzymane wyniki noujemy w abelce sporządzonej według niżej podanego oru Tabela 1. Wyniki pomiarów odległości przedmioowej X i odległości przedmioowej Y X Y f f[m] średnia Z[D] średnia Soczewka skupiająca Układ soczewek Zdolność skupiająca soczewki rozpraszającej Z 2 = Z u Z 1 =. [D] f 2 =. [m] Daa mię i Nazwisko wykonującego ćwiczenie Podpis prowadzącego ćwiczenia 10
ĆWCZENE NR 1.6 Osłabienie wiązki świała laserowego przy przejściu przez ciała sałe. Wyznaczanie współczynnika eksynkcji. 1. W pierwszej części ćwiczenia badamy warość współczynnika α dla różnych subsancji. W ym celu należy: a. zmierzyć naężenie świała laserowego bez subsancji pochłaniającej, b. zmierzyć naężenie świała laserowego po włożeniu płyki pochłaniającej do saywu, c. zmierzyć grubość płyki i znając warości i o wyznaczyć warość α. Tabela 1. Warość współczynnika α dla różnych subsancji. maeriał d 10-3 [m] 0 ln/ 0 [m -1 ] 2. W drugiej części ćwiczenia badamy zależność naężenia świała przechodzącego przez układ od grubości warswy pochłaniającej. W ym celu należy: a. wybrać zesaw płyek sporządzonych z ego samego maeriału, grubość zmierzyć za pomocą mikromierza, b. zmierzyć naężenie świała laserowego bez subsancji pochłaniającej, c. umieszczając w saywie coraz większą liczbę płyek (1, 2, 3, 4 id.) odczyywać za każdym razem warość naężenia świała docierającego do deekora i wpisać do abelki, d. uzyskane wyniki zilusrować graficznie na dwóch wykresach: na pierwszym umieszczamy warości i d, na drugim ln i d (równanie (1) po logarymowaniu przyjmuje posać ln = ln o - α d) Z wykresu drugiego odczyać warość α dla badanego maeriału (w jaki sposób?), porównać orzymaną warość z warością orzymaną w pierwszej części ćwiczenia Tabela 2. Zależność naężenia świała przechodzącego przez układ od grubości warswy pochłaniającej. Grubość warswy absorbena [10-3 m] Bez absorbena - 1 płyka 2 płyki 3 płyki 4 płyki 5 płyek 6 płyek 7 płyek 8 płyek 9 płyek Warość naężenia świała ln 11
Wykres 1. Zależność naężenia promieniowania od grubości absorbena. 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 d 75[mm] 80 Wykres 2. Zależność logarymu nauralnego naężenia świała laserowego po przejściu przez absorben od grubości warswy absorbena 1100 ln 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 d 75[mm] 80 12
Dla orzymanych warości naężenia świała laserowego () po przejściu przez absorben od grubości warswy absorbena (d), wykorzysując program kompuerowy Excel, znajdź zależność (równanie krzywej logarymicznej i współczynnik korelacji). Tuaj wpisz wyniki obliczeń z programu Excel: orzymane równanie: y =... warość współczynnika korelacji R 2 =... Na podsawie wykresu 2 i równania krzywej orcowej wyznacz warość współczynnika. =...[m -1 ] Daa mię i Nazwisko wykonującego ćwiczenie Podpis prowadzącego ćwiczenia 13
ZAGADNENA DO ĆWCZEŃ Z PROMENOTWÓRCZOŚC Ćwiczenie 3.1 Radioakywność. Pomiar akywności z użyciem orca. Podsawy dozymerii. 1. Aom i jego składniki. 2. Przemiany jądrowe. 3. Prawo rozpadu promieniowórczego, posać analiyczna i graficzna (krzywa rozpadu). Sała rozpadu i czas połowicznego rozpadu. 4. Akywność definicja i jednoski. 5. Rodzaje promieniowania jonizującego. 6. Źródła narażenia na promieniowanie jonizujące. 7. Podsawy dozymerii: ekspozycja (dawka ekspozycyjna), dawka zaabsorbowana, dawka skueczna (efekywna). Moc dawki. Ćwiczenie 3.2 Oddziaływanie foonów z maerią. Meody doświadczalnego wyznaczanie współczynników osłabienia promieniowania gamma. 1. Źródła elekromagneycznego promieniowania jonizującego. 2. Fizyczne skuki oddziaływania promieni gamma z maerią: zjawisko fooelekryczne, efek Compona i kreacja par. 3. Prawo osłabienia. Krzywa osłabienia i grubość połowiąca. 4. Liniowy i masowy współczynnik osłabienia. Ćwiczenie 3.3 Oddziaływanie cząsek naładowanych z maerią. 1. Rodzaje korpuskularnego promieniowania jonizującego. 2. Absorpcja promieniowania bea. Promieniowanie hamowania (Bremssrahlung). 3. LET - liniowe przekazywanie energii. Oddziaływanie cząsek jonizacyjnych z maerią. 4. Maeriały sosowane do zarzymywania promieniowania alfa, bea oraz neuronów. 5. Wykorzysanie izoopów promieniowórczych w medycynie diagnosyka i erapia. LTERATURA: Wybrane zagadnienia z biofizyki pod red. prof. S. Miękisza Biofizyka pod red. prof. F. Jaroszyka Elemeny fizyki, biofizyki i agrofizyki pod red. prof. S. Przesalskiego Podsawy biofizyki" pod red. prof. A. Pilawskiego 14
ĆWCZENE NR 3.1 Promieniowórczość. Podsawy dozymerii 1. Zmierz ło nauralne w czasie 5 minu, oblicz szybkość zliczeń pochodzących od ła. N imp N =...imp,... min 2. Dokonaj rzykronego pomiaru impulsów pochodzących od źródła orcowego w czasie = 1 minua i oblicz szybkość zliczeń bez ła oraz błąd szybkości zliczeń (wyniki pomiarów i wyniki obliczeń wpisz do abeli 1). Tabela 1 lość zliczeń N Warość średnia ilości zliczeń N N N N 3 Szybkość zliczeń N Szybkość zliczeń bez ła - Błąd szybkości zliczeń orca [impulsy] [imp min -1 ] 3. Zmierz ilość impulsów pochodzących od źródeł o nieokreślonej akywności w czasie p =5 minu i oblicz szybkość zliczeń bez ła oraz błąd szybkości zliczeń. 4. Wyniki pomiarów i wyniki obliczeń wpisz do abeli 2. Tabela 2 Nr próbki lość zliczeń N p Szybkość zliczeń N p p p Szybkość zliczeń bez ła p - [impulsy] [imp min -1 ] Błąd szybkości zliczeń p p p 5. Oblicz akywność każdej próbki, błąd, z jakim zosała wyznaczona i błąd procenowy. Wyniki umieść w abeli 3. p A p A Akywność orca wynosi A = 4000 Bq A = 120 Bq Błąd oznaczenia akywności próbki liczymy za pomocą oru: A p Ap p A 2 p A 15
Tabela 3 Nr próbki Szybkość zliczeń bez ła p - Akywność próbki p A p A Błąd akywności A p Błąd procenowy A p Ap% 100% A p [imp min -1 ] [Bq] [%] 6. Oblicz liczbę aomów N cezu Cs-137 w próbce orcowej. A A N N 7. Oblicz masę cezu Cs-137 w próbce. Masę cezu Cs-137 w próbce wyznaczamy korzysając z zależności: gdzie: m = n N A n liczba moli N A = 6,02310 23 [mol -1 ] liczba Avogadro jes liczbą aomów w molu. Półokres rozpadu Cs 137 wynosi 30,07 la, a sała rozpadu = 7,17 10-10 s -1. Jeżeli w próbce jes N aomów cezu, ich masa wynosi: 8. Wyniki obliczeń wpisz do abeli 4. m Cs 137 N [g] N A Tabela 4 Nr próbki Akywność próbki [Bq] Liczba aomów (N) Cs 137 w próbce orzec Masa aomów Cs 137 w badanej próbce [g] 9. Oblicz wydajność pomiaru akywności. % 100[%] =...[%] A Daa mię i Nazwisko wykonującego ćwiczenie Podpis prowadzącego ćwiczenia 16
ĆWCZENE NR 3.2 Oddziaływanie foonów z maerią. Meody doświadczalnego wyznaczanie współczynników osłabienia promieniowania gamma. 1. Włącz zesaw pomiarowy, sprawdź napięcie pracy licznika (pod konrolą asysena). 2. Zmierz ło w czasie 5 minu. Oblicz szybkość zliczeń impulsów pochodzących od ła. N...[impulsów] N 5 impulsów...[ ] min 3. Umieść źródło promieniowania gamma w deekorze (zachowaj ę samą geomerię podczas wszyskich pomiarów). 4. Zmierz częsość zliczeń pochodzących od źródła nie przesłonięego w czasie 1 minuy (wykonaj rzy pomiary i oblicz średnią arymeyczną). Wyniki przedsaw w abeli 1. 5. Wyznacz ilość impulsów pochodzących od źródła przesłonięego, zwiększając liczbę krążków absorpcyjnych w kolejnych pomiarach. Każdy pomiar wykonaj rzykronie w czasie 1 minuy. Oblicz warości średnie częsości zliczeń i średnią częsość zliczeń bez ła. Oblicz procenowy spadek częsości zliczeń. Wyniki wpisz do abeli 1. Tabela 1 Grubość przesłony x [10-3 m] Częsość zliczeń Pomiar 1 Pomiar 2 Pomiar 3 1 2 3 Średnia częsość zliczeń 1 2 3 śr 3 Średnia częsość zliczeń bez ła śr Procenowa zmiana częsości zliczeń 0 % = / o 100% [impmin -1 ] % 6. Przedsaw graficznie krzywą osłabienia (%) = f(x) i wyznacz z wykresu grubość połowiącą d 1/2. 17
7. Wykonaj en sam wykres w skali półlogarymicznej używając programu EXCEL. [%] d 1/ 2...[m] 8. Oblicz współczynniki osłabienia i m cynku, (gęsość cynku = 7,19. 10 3 kg m -3 ) ln 2 1...[m ] d 1/ 2 m m...[ ] kg 2 18
9. Wyznacz ilość impulsów pochodzących od źródła przesłonięego różnymi absorbenami. Każdy pomiar wykonaj rzykronie w czasie 1 minuy. Wyniki wpisz do abeli 2. Oblicz warości średnie częsości zliczeń i średnią częsość zliczeń bez ła. Tabela 2 Rodzaj absorbena Grubość przesłony x [10-3 m] Częsość zliczeń Pomiar 1 Pomiar 2 Pomiar 3 1 2 3 Średnia częsość zliczeń 1 2 3 śr 3 Średnia częsość zliczeń bez ła śr aluminium [impmin -1 ] ołów cynk plexi 10. Oblicz współczynniki osłabienia zmierzonych absorbenów (liniowe i masowe) oraz grubości połowiące. Wyniki obliczeń zamieść w abeli 3. Tabela 3 absorben gęsość [kg m -3 ] śr [impmin -1 ] [m -1 ] m [m 2 kg -1 ] d 1/2 [m] aluminium 2,7. 10 3 ołów 11,37. 10 3 cynk 7.19. 10 3 plexi 1,4. 10 3 19
ĆWCZENE NR 3.3 Oddziaływanie cząsek naładowanych z maerią. 1. Włącz zesaw pomiarowy w obecności asysena. 2. Zmierz ło nauralne w czasie 5 minu, oblicz szybkość zliczeń pochodzących od ła. N imp N =...imp,... min 3. Wykonaj pomiary (czas pomiaru 1 minua) liczby zliczeń przy nie przesłonięym źródle oraz źródle przesłonięym przez różne absorbeny wyniki wpisz do abeli 1. Tabela1 Rodzaj absorbena Grubość przesłony Częsość zliczeń Pomiar 1 Pomiar 2 Pomiar 3 1 2 3 Średnia częsość zliczeń 1 2 3 śr 3 Średnia częsość zliczeń bez ła śr Brak przesłony Al Cu Celuloid [10-3 m] [impmin -1 ] 0 1. Oblicz warości współczynnika absorpcji dla odpowiednich absorbenów w/g orów: ln współczynnik liniowy: 1 m Wyniki obliczeń przedsaw w abeli 2. d 0 współczynnik masowy: m 2 m kg Tabela 2 Rodzaj absorbena Gęsość absorbena Aluminium 2,7 10 3 Miedź 9,96 10 3 Celuloid 1,4 10 3 Liniowy współczynnik absorpcji Masowy współczynnik absorpcji [kg/m 3 ] [m -1 ] [m 2 kg -1 ] 20
2. Na podsawie oru Price'a (3) oblicz energię promieniowania emiowanego przez użye źródło. E 22 1 μ mśr E 3 [m 2 kg -1 ] [cm 2 g -1 ] [MeV] 1, 33 mal mcu mcel m mśr Daa mię i Nazwisko wykonującego ćwiczenie Podpis prowadzącego ćwiczenia 21
Masa spoczynkowa elekronu 31 m e 9,1110 kg MeV 0,000549 u 0,51 2 c Jednoska masy aomowej 27 u 1,6610 kg MeV 931,5 2 c Ładunek elekronu 19 e 1,6 10 C Masa spoczynkowa proonu 27 m p 1,67 10 kg MeV 1,007276 u 938 c 2 Prędkość świała w próżni c 3 10 8 m s 2 Liczba Avogadro 23 1 N A 6,02 10 mol Masa spoczynkowa neuronu 27 m p 1,6810 kg MeV 1,008665 u 940 c 2 Sała Plancka 34 h 6,62 10 Js 22