相对论验证实验及其相关讨论相对论验证实验及其相关讨论 刘阳刘阳 0519011 2008.6.19内容概要内容概要o简介部分简介部分l原理原理l装置装置l实验方法实验方法p较详部分较详部分l数据处理数据处理l几个问题的思考讨论几个问题的思考讨论 原理原理p比较法：相对论关系和经典力学的不同之比较法：相对论关系和经典力学的不同之处处p研究对象：研究对象： 粒子粒子p不同之处：动量与能量的关系式不同之处：动量与能量的关系式 经典力学经典力学 Ek=P2/2m0 相对论相对论 Ek=（P2c2 + m02c4）1/2 - m0c2装置装置方法方法o已知动量测能量已知动量测能量 动量动量 P=eBR=eBX/2 可由探头位置可由探头位置X得出得出 能量探测器能量探测器 由由Al窗窗NAI(T1)闪烁体探闪烁体探头配合微机多道组成头配合微机多道组成数据处理数据处理o能量定标能量定标 能量定标曲线能量定标曲线 E=0.0019CH+0.00184 E/MeV1.3301.1700.6620.184 CH 70561134897实验室计算机软件上给出的数据结果实验室计算机软件上给出的数据结果 oE与与CH，X由定标曲线由定标曲线 X=28.0 E=1.231，存在差异，存在差异E/mev1.8901.5671.3241.0890.8490.599CH902775647523396262 X/cm33.0 30.528.025.52320.5关于能量关于能量Ep由此可见，能量由此可见，能量E并不是简单地由定标曲并不是简单地由定标曲线上计算出来的，而是程序自动加上了线上计算出来的，而是程序自动加上了-粒子穿过粒子穿过Al膜、穿过封闭真空室的有膜、穿过封闭真空室的有机塑料薄膜时损失的能量得来的，因此比机塑料薄膜时损失的能量得来的，因此比能量定标曲线计算值更大能量定标曲线计算值更大 手动修正手动修正Eo线性插值法线性插值法 Ef=1.231-Ei=1.315-Ei=1.323l-粒子穿过粒子穿过Al膜膜l-粒子粒子穿过封闭真穿过封闭真 空室的有机塑料薄膜空室的有机塑料薄膜 Ei/mevEf/mev1.2861.2001.3331.250Ei/mevEf/mev1.2861.2001.3331.250主要误差主要误差o高压略有变化高压略有变化o光电峰峰顶计数存在统计涨落光电峰峰顶计数存在统计涨落o数据计算中代入的数据计算中代入的X值是绝对值，软件默值是绝对值，软件默认的起始值是认的起始值是10.00cm，而实验中测得，而实验中测得零刻度值为零刻度值为9.85cm，建议在软件中说，建议在软件中说明这一点或进行改进。明这一点或进行改进。几个问题o能量定标曲线的测定时，为什么不需要对穿过厚的Al膜进行E的修正？几个问题几个问题o-粒子能谱图粒子能谱图 几个问题几个问题o噪声本底噪声本底B峰的来源峰的来源 一般说来，本底来源于在光电倍增管无光照时一般说来，本底来源于在光电倍增管无光照时阳极产生的微弱的暗电流。它们来自于：阳极产生的微弱的暗电流。它们来自于： 光阴极材料的热电子发射；电极间绝缘材料的光阴极材料的热电子发射；电极间绝缘材料的漏电可能；场致发射，即管内电极尖端和棱角漏电可能；场致发射，即管内电极尖端和棱角处由于电场很强发射的电子；残余气体的电离。处由于电场很强发射的电子；残余气体的电离。几个问题几个问题o噪声本底噪声本底B峰的来源峰的来源 实验发现，有光时，实验发现，有光时，B峰随峰随A峰的增长一峰的增长一同增长。同增长。 即当没有高速电子入射时即当没有高速电子入射时,随着时间的延随着时间的延长长, B峰缓慢上升（暗电流）；而当有高峰缓慢上升（暗电流）；而当有高速电子入射时发现速电子入射时发现, B 峰快速上升。峰快速上升。 Thank you