Indholdsfortegnelse
Formål
● At undersøge om afstandskvadratloven gælder for γ-stråling.
● At undersøge om absorptionsloven gælder for γ-stråling i bly og i givet fald bestemme den lineære absorptionskoefficient for bly.
Lærers kommentar
● Det er en meget flot rapport, du skal dog huske at have de fysiske argumenter med, når du argumenterer for at bruge andre modeller, end de angivne. Det er også vigtigt at du tager de forhold som modellerne bygger på, med i dine betragtninger om fejlkilderne.
Elevens kommentar
● Jeg kommer ind på, at en polynomisk model passer bedre på mine data, hvilket er forkert ift. min teori, så det burde jeg havde udelukket helt. Som min lærer skriver:
● "Det er bedre at du forholder dig til den fysik, der ligger bag modellen og til fejlkilderne for forsøget (f.eks. ligger jeres sidste målinger forholdsvis tæt på baggrundsstrålingen – kunne en længere måletid have forbedre forsøget?)"
Studienets kommentar
● Der mangler en forsøgsbeskrivelse.
Optimer dit sprog - Læs vores guide og scor topkarakter
Uddrag
At undersøge om afstandskvadratloven gælder for γ-stråling
Afstandskvadratloven er en fundamentalt fysisk lov, der beskriver, hvordan intensiteten af en strålingskilde mindskes med afstanden fra kilden.
Ifølge denne lov falder intensiteten af strålingen proportionalt med kvadratet af afstanden fra kilden. Matematisk udtrykkes det som:
I=I0d2I = \frac{I_0}{d^2}I=d2I0
hvor III er intensiteten ved en afstand ddd fra kilden, og I0I_0I0 er intensiteten ved en referenceafstand. Loven gælder ideelt for punktkilder, hvor strålingen spreder sig jævnt i alle retninger fra kilden.
Formålet med denne undersøgelse er at verificere, om denne lov også gælder for γ-stråling, der udsendes fra en radioaktiv kilde.
For at undersøge dette opstilles et eksperiment, hvor intensiteten af γ-stråling måles ved forskellige afstande fra en radioaktiv kilde ved hjælp af en geigertæller.
Ved at plotte intensiteten mod afstanden kan vi evaluere, om dataene følger den forventede 1d2\frac{1}{d^2}d21-relation.
Hvis afstandskvadratloven gælder for γ-stråling, vil vi forvente at se en hyperbolsk kurve, når intensiteten plottes mod afstanden, og en lineær relation, når intensiteten plottes mod 1d2\frac{1}{d^2}d21.
At undersøge om absorptionsloven gælder for γ-stråling i bly og i givet fald bestemme den lineære absorptionskoefficient for bly
Absorptionsloven beskriver, hvordan intensiteten af stråling reduceres, når den passerer gennem et materiale.
For γ-stråling, som er en form for elektromagnetisk stråling med høj energi, gælder det, at intensiteten af strålingen aftager eksponentielt med tykkelsen af det materiale, den passerer igennem. Dette udtrykkes matematisk som:
I=I0e−μxI = I_0 e^{-\mu x}I=I0e−μx
hvor III er intensiteten efter at have passeret en tykkelse xxx af materialet, I0I_0I0 er den oprindelige intensitet, og μ\muμ er den lineære absorptionskoefficient for materialet.
Formålet med denne del af undersøgelsen er at verificere, om denne lov gælder for γ-stråling, når bly anvendes som absorberende materiale, og at bestemme den lineære absorptionskoefficient μ\muμ for bly.
For at gennemføre denne undersøgelse måles intensiteten af γ-stråling efter at have passeret forskellige tykkelser af bly.
Ved at plotte den naturlige logaritme af den målte intensitet mod tykkelsen af bly kan vi evaluere, om dataene følger en lineær relation, som foreskrevet af absorptionsloven.
Hældningen af denne lineære plot vil give os værdien af μ\muμ, den lineære absorptionskoefficient for bly.
Skriv et svar