α粒子的速度
2021-08-26 16:39:13
TU
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實驗方法
1) 設置好MiniPix EDU和Am-241
2) 啟動Pixet軟件并設置參數(shù)如下：
Mode：Energy
Count（幀數(shù)）：1
Time（曝光時間）：0.05s
Type（測量模式）：Frame
3) 用cluster插件采集能譜
實驗結果
從上面的能譜圖可見，由于在空氣中損失部分能量，所探測到的α粒子能量約為4900keV。我們通過以下兩種方法來計算粒子速度。
1. 相對論方法：
粒子的相對論能量由E=E0 + Ek 給出，其中E0是靜止質量，α粒子的靜止質量為3735000keV，Ek是動能，即所測得的4900keV。
代入方程
得到
2. 經典方法：
由經典動能方程
得到
結果闡釋
1. 阿爾法粒子的速度是光速的5%。
2. 阿爾法粒子的速度相對于光速要小得多，因此相對論方程和經典方程的結果基本一致。β粒子的情況應該不同，因為它們以超過光速的80% 的速度傳播。
3. 由于α粒子的動能明顯小于其靜止能量，經典和相對論 v/c 的偏差非常小。