مختبر الفيزياء

استكشاف الإشعاع.

سؤال التجربة:

ما العلاقة بين المسافة من مصدر إشعاع جاما وبيتا وشدة الإشعاع؟

عينة بيانات:

التحليل:

1. لاحظ واستنتج ما مقدار الإشعاع الأولي في هذه التجربة؟

قد تختلف الإجابات، ومع ذلك على الطلاب أن يأخذوا في الحسبان الإشعاع الأساسي (المنبعث عن الشمس وبعض مصادر الإشعاع الكوني الأخرى) وربما مواد بناء الأبنية، الغلاف الجوي، والأرض.

2. مثّل بيانياً واستخدم الرسوم البيانية عين نقاطاً على الرسم البياني تمثل معدل إشعاع جاما مقابل بُعد، ثم عين البعد على المحور الأفقي ومعدل العد المصحح للعينة على المحور الرأسي، إذا كانت معدلات العد متماثلة فعين معدل عد بيتا على الرسم البياني نفسه، وميز الرسم البياني لكل مجموعة بيانات.

3. مثل بيانياً واستخدم الرسوم البيانية عين نقاطاً على الرسم البياني تمثل معدل الإشعاع المصحح لكل من بيتا وجاما مقابل 1\d².

يجب أن ينتج الرسم البياني علاقة خطية (خط مستقيم).

الاستنتاج والتطبيق:

1. وضح فيم يتشابه المنحنيان؟ ما العلاقة بين البعد ومعدلات العد؟

إن مجموعة الرسوم البيانية للنشاطية مقابل المسافة لكل من مشعات بيتا وجاما متشابهة وتظهر هبوطاً في معدل العد مع المسافة، إن مجموعة معدل عد إشعاع بيتا وجاما مقابل 1/ d² سوف تنتج خطاً مستقيم يشير إلى أن العلاقة بين معدل العد والمسافة علاقة تربيع عكسي.

2. وضح كيف يتغير معدل العد الأولي لشخص عندما ينتقل من الساحل في مستوى سطح البحر مقارنة مع مستوى قمة جبل؟

كلما ازداد الارتفاع، وجب أن يزداد معدل الإشعاع وذلك لوجود كثافة أقل للغلاف الجوي تقلل من الأشعة الكونية القادمة.

3. صف ماذا يحدث لمعدل عد بيتا عندما يتحرك أنبوب جايجر- ميلر إلى الخلف ثلاثة أمثال المسافة الأولية، على سبيل المثال 18 cm مقارنة ب 6 cm؟

يجب أن يكون معدل العد 1/9 تقريباً كحد أعلى.

التوسع في البحث:

ما الظواهر الفيزيائية الأخرى التي تتبع أنماطاً مماثلة؟

قد تختلف الإجابات، رغم أن على الطالب أن يأخذوا بعين الاعتبار العوامل التالية: الجاذبية، المجالات المغناطيسية، المجالات الكهربائية، شدة الضوء، شدة الصوت.

الفيزياء في الحياة:

اشرح كيف يشكل قربك من المواد المشعة خطراً محتملاً لك أو للآخرين؟

ستكون أكثر أماناً عند زيادة المسافة بينك وبين المصدر المشع؛ لأن الإشعاع ينخفض وفق قانون التربيع العكسي.