2. ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΥΠΟΒΑΘΡΟΥ ΜΕ ΤΟΝ
ΑΠΑΡΙΘΜΗΤΗ GEIGER - MULLER
Στόχοι
Το πείραμα αυτό, πραγματοποιήθηκε στο Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών του 1ου ΓΕΛ Ιλίου.
Οι στόχοι του πειράματος ήταν οι μαθητές:
Οι στόχοι του πειράματος ήταν οι μαθητές:
- Να αντιληφθούν ότι ζούμε σε ένα περιβάλλον το οποίο μας “βομβαρδίζει” συνέχεια με ακτινοβολία α, β και γ.
- Να μάθουν πώς ανιχνεύεται η ακτινοβολία αυτή (ακτινοβολία υποβάθρου).
- Να μετρήσουν την ακτινοβολία υποβάθρου σε σταθερά χρονικά διαστήματα και να καταγράψουν τα αποτελέσματα με τη βοήθεια της συσκευής συγχρονισμένης λήψης και απεικόνισης Multilog, του λογισμικού dBlab, του ανιχνευτή Geiger-Muller και ενός ηλεκτρονικού υπολογιστή.
Όργανα και συσκευές
- Απαριθμητής Geiger–Muller και MultiLog
- Παραλληλόγραμμη βάση ορθοστάτη
- Μία απλή μεταλλική λαβίδα ( σωλήνων Χημείας )
- Ηλεκτρονικός υπολογιστής του Σ.Ε.Φ.Ε. ( Σχολικού Εργαστηρίου Φυσικών Επιστημών )
- Εκτυπωτής του Σ.Ε.Φ.Ε.
- Χάρακας
Θεωρητικές Επισημάνσεις
ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΥΠΟΒΑΘΡΟΥ
«Ακτινοβολία υποβάθρου» είναι το χαμηλότερο επίπεδο ακτινοβολίας που μπορούμε να μετρήσουμε σε μια περιοχή. Είναι η ακτινοβολία που οφείλεται στα ραδιενεργά υλικά που υπάρχουν στο περιβάλλον (π.χ. χώμα, βράχοι, οικοδομικά υλικά, ξύλα, τρόφιμα, αέρας, κλπ), στους ιστούς μας ( Κ-40, C-14 ) και στην κοσμική ακτινοβολία. Τα ραδιενεργά υλικά, τα οποία υπάρχουν στο περιβάλλον, σχηματίστηκαν από την εποχή της δημιουργίας της Γης.
«Ακτινοβολία υποβάθρου» είναι το χαμηλότερο επίπεδο ακτινοβολίας που μπορούμε να μετρήσουμε σε μια περιοχή. Είναι η ακτινοβολία που οφείλεται στα ραδιενεργά υλικά που υπάρχουν στο περιβάλλον (π.χ. χώμα, βράχοι, οικοδομικά υλικά, ξύλα, τρόφιμα, αέρας, κλπ), στους ιστούς μας ( Κ-40, C-14 ) και στην κοσμική ακτινοβολία. Τα ραδιενεργά υλικά, τα οποία υπάρχουν στο περιβάλλον, σχηματίστηκαν από την εποχή της δημιουργίας της Γης.
Η κοσμική ακτινοβολία είναι ακτινοβολία που προέρχεται από τον Ήλιο και άλλους γαλαξίες και αποτελείται πριν μπει στη γήινη ατμόσφαιρα 90% από πρωτόνια μεγάλης ενέργειας (μέχρι 10 16 ΜeV), 9% από πυρήνες He-4 και το υπόλοιπο 1% από βαρύτερους πυρήνες (πρωτογενής ακτινοβολία). Αυτά τα σωματίδια της πρωτογενούς ακτινοβολίας συγκρούονται με τα μόρια που βρίσκονται στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας με αποτέλεσμα να παράγονται σωματίδια α, β και ακτινοβολία γ (δευτερογενής ακτινοβολία).
Τα μέρη που είναι κοντά στους πόλους δέχονται περίπου τέσσερις φορές περισσότερη ακτινοβολία από τα μέρη που βρίσκονται κοντά στον Ισημερινό. Επίσης η κοσμική ακτινοβολία αυξάνεται με το ύψος. Σε υψόμετρο 2.000 m η μέση ετήσια συνεισφορά στη δόση που παίρνει ο άνθρωπος είναι τριπλάσια εκείνης που παίρνει στην επιφάνεια της Γης. Η ατμόσφαιρα αποτελεί ασπίδα για την κοσμική ακτινοβολία.
Η ακτινοβολία υποβάθρου ανάλογα με την ευαισθησία του μετρητή που χρησιμοποιεί κάποιος, την περιοχή και το ύψος που βρίσκεται, θα μπορούσε σύμφωνα με τη βιβλιογραφία να είναι της τάξης των 60 απαριθμήσεων το λεπτό (cpm).
Τα μέρη που είναι κοντά στους πόλους δέχονται περίπου τέσσερις φορές περισσότερη ακτινοβολία από τα μέρη που βρίσκονται κοντά στον Ισημερινό. Επίσης η κοσμική ακτινοβολία αυξάνεται με το ύψος. Σε υψόμετρο 2.000 m η μέση ετήσια συνεισφορά στη δόση που παίρνει ο άνθρωπος είναι τριπλάσια εκείνης που παίρνει στην επιφάνεια της Γης. Η ατμόσφαιρα αποτελεί ασπίδα για την κοσμική ακτινοβολία.
Η ακτινοβολία υποβάθρου ανάλογα με την ευαισθησία του μετρητή που χρησιμοποιεί κάποιος, την περιοχή και το ύψος που βρίσκεται, θα μπορούσε σύμφωνα με τη βιβλιογραφία να είναι της τάξης των 60 απαριθμήσεων το λεπτό (cpm).
ΑΝΙΧΝΕΥΤΗΣ - ΑΠΑΡΙΘΜΗΤΗΣ GEIGER-MULLER
Ο ανιχνευτής – απαριθμητής Geiger–Muller αποτελείται από τη λυχνία ανίχνευσης G – M (αισθητήρας) και τη συσκευή απαρίθμησης (MultiLog).
Ο αισθητήρας G–M (διπλανή φωτογραφία) είναι ένας μεταλλικός κύλινδρος από αλουμίνιο, ο οποίος στο εσωτερικό του περιέχει αέριο νέον, αργό και αλογόνο σε χαμηλή πίεση.
Κατά μήκος του άξονα του κυλίνδρου υπάρχει λεπτό ευθύγραμμο σύρμα. Το μπροστινό μέρος του κυλίνδρου κλείνεται από μια λεπτή μεμβράνη, που ονομάζεται παράθυρο του ανιχνευτή.
Όταν ένα σωματίδιο περάσει από το παράθυρο, ιονίζει το αέριο που υπάρχει στο εσωτερικό του σωλήνα και τότε ένας ηλεκτρικός παλμός καταγράφεται από τη συσκευή απαρίθμησης (MultiLog).
Ο ανιχνευτής – απαριθμητής Geiger–Muller αποτελείται από τη λυχνία ανίχνευσης G – M (αισθητήρας) και τη συσκευή απαρίθμησης (MultiLog).
Ο αισθητήρας G–M (διπλανή φωτογραφία) είναι ένας μεταλλικός κύλινδρος από αλουμίνιο, ο οποίος στο εσωτερικό του περιέχει αέριο νέον, αργό και αλογόνο σε χαμηλή πίεση.
Κατά μήκος του άξονα του κυλίνδρου υπάρχει λεπτό ευθύγραμμο σύρμα. Το μπροστινό μέρος του κυλίνδρου κλείνεται από μια λεπτή μεμβράνη, που ονομάζεται παράθυρο του ανιχνευτή.
Όταν ένα σωματίδιο περάσει από το παράθυρο, ιονίζει το αέριο που υπάρχει στο εσωτερικό του σωλήνα και τότε ένας ηλεκτρικός παλμός καταγράφεται από τη συσκευή απαρίθμησης (MultiLog).
Όταν ένα σωματίδιο περάσει από το παράθυρο, ιονίζει το αέριο που υπάρχει στο εσωτερικό του σωλήνα και τότε ένας ηλεκτρικός παλμός καταγράφεται από τη συσκευή απαρίθμησης (MultiLog).
Ο ανιχνευτής – απαριθμητής G – M δεν αναγνωρίζει τη φύση των σωματιδίων που προκαλούν τον ιονισμό του αερίου.
Ο αισθητήρας σε συνδυασμό με το MultiLog είναι δυνατό να λειτουργήσει σαν ανεξάρτητη φορη-τή συσκευή, με την οποία γίνονται μετρήσεις εντός και εκτός εργαστηρίου, χωρίς απαραίτητα ε-ξωτερικό μετασχηματιστή και Η/Υ.
Για τη χρήση του απαριθμητή G–M απαιτείται προηγουμένως προσεκτική μελέτη των οδηγιών χρήσης που τον συνοδεύει. Ο αισθητήρας συνδέεται στο MultiLog που του παρέχει την κατάλληλη τάση λειτουργίας και αυτό φαίνεται από τη λειτουργία ενός κίτρινου LED. Επίσης είναι εφοδι-ασμένος με ένα βομβητή που εκπέμπει ακουστό ήχο (μπιπ) σε κάθε παλμό.
Ο αισθητήρας χρησιμοποιείται :
Ο ανιχνευτής – απαριθμητής G – M δεν αναγνωρίζει τη φύση των σωματιδίων που προκαλούν τον ιονισμό του αερίου.
Ο αισθητήρας σε συνδυασμό με το MultiLog είναι δυνατό να λειτουργήσει σαν ανεξάρτητη φορη-τή συσκευή, με την οποία γίνονται μετρήσεις εντός και εκτός εργαστηρίου, χωρίς απαραίτητα ε-ξωτερικό μετασχηματιστή και Η/Υ.
Για τη χρήση του απαριθμητή G–M απαιτείται προηγουμένως προσεκτική μελέτη των οδηγιών χρήσης που τον συνοδεύει. Ο αισθητήρας συνδέεται στο MultiLog που του παρέχει την κατάλληλη τάση λειτουργίας και αυτό φαίνεται από τη λειτουργία ενός κίτρινου LED. Επίσης είναι εφοδι-ασμένος με ένα βομβητή που εκπέμπει ακουστό ήχο (μπιπ) σε κάθε παλμό.
Ο αισθητήρας χρησιμοποιείται :
- για την επίδειξη της στατιστικής φύσης της ραδιενέργειας
- για τη μέτρηση της Ραδιενέργειας με την απόσταση
- για τη μελέτη της απορρόφησης της ακτινοβολίας α, β, γ.
Πειραματική Διαδικασία
1. Συνδέουμε τον καταγραφέα ( σε κατάσταση OFF ) με τη σειριακή θύρα του Η/Υ.
2. Συνδέουμε τον αισθητήρα του Geiger–Muller στην Είσοδο 1 του MultiLog.
3. Τοποθετούμε την μεταλλική λαβίδα απευθείας στην παραλληλόγραμμη βάση του ορθοστάτη.
4. Στερεώνουμε τον βραχίονα του αισθητήρα στη λαβίδα.
5. Στρέφουμε τον αισθητήρα σε οριζόντια θέση.
6. Ανοίγουμε το πρόγραμμα DB-Lab.
7. Ανοίγουμε το MultiLog πατώντας το “κουμπί” On και περιμένουμε να παρουσιαστεί στην οθόνη του η λέξη Ready.
8. Στο μενού «Καταγραφέας» (οθόνη Η/Υ) επιλέγουμε «Πίνακας Ελέγχου».
2. Συνδέουμε τον αισθητήρα του Geiger–Muller στην Είσοδο 1 του MultiLog.
3. Τοποθετούμε την μεταλλική λαβίδα απευθείας στην παραλληλόγραμμη βάση του ορθοστάτη.
4. Στερεώνουμε τον βραχίονα του αισθητήρα στη λαβίδα.
5. Στρέφουμε τον αισθητήρα σε οριζόντια θέση.
6. Ανοίγουμε το πρόγραμμα DB-Lab.
7. Ανοίγουμε το MultiLog πατώντας το “κουμπί” On και περιμένουμε να παρουσιαστεί στην οθόνη του η λέξη Ready.
8. Στο μενού «Καταγραφέας» (οθόνη Η/Υ) επιλέγουμε «Πίνακας Ελέγχου».
8. Στο μενού «Είσοδος 1» επιλέγουμε τον απαριθμητή Geiger Muller. Στο μενού «Σημεία» διαλέγουμε 32000 και στο μενού «Ρυθμός» επιλέγουμε 100/s.
9. Από το μενού «Προβολή» επιλέγουμε «Κλιμάκωση». Θέτουμε ελάχιστο 0, μέγιστο 10 και επιλέγουμε 10 υποδιαιρέσεις. Κατόπιν επιλέγουμε «Μνημόνευση κλίμακας» και πατάμε ΟΚ.
10. Πατάμε το κουμπί «Λήψη δεδομένων». Στην οθόνη δημιουργείται, με την πάροδο του χρόνου το ραβδόγραμμα Ενεργότητας – Χρόνου με εύρος 10s.
11. Παίρνουμε μετρήσεις για 5min (300s) και πατάμε το κουμπί «Διακοπή»
12. Κλείνουμε το MultiLog, πατώντας το “κουμπί” Off.
13. Στην οθόνη του Η/Υ έχουμε το ραβδόγραμμα Ενεργότητας – Χρόνου με εύρος 10s.
14. Αποθηκεύουμε το ραβδόγραμμα με το όνομα «ORIZON~1».
15. Εκτυπώνουμε το ραβδόγραμμα Ενεργότητας – Χρόνου.
16. Στέλνουμε το ραβδόγραμμα για αναπαραγωγή στο φωτοτυπικό μηχάνημα, στη γραμματεία του σχολείου, σε τόσα αντίγραφα όσοι και οι μαθητές.
17. Περιστρέφουμε τον αισθητήρα κατά 90ο (τώρα είναι κατακόρυφος) και επαναλαμβάνουμε τις
ενέργειες 5 έως 14 αποθηκεύοντας το ραβδόγραμμα με το όνομα «F29B~1»
18. Διανέμουμε στους μαθητές τις γραφικές παραστάσεις «Ενεργότητας – χρόνου».
9. Από το μενού «Προβολή» επιλέγουμε «Κλιμάκωση». Θέτουμε ελάχιστο 0, μέγιστο 10 και επιλέγουμε 10 υποδιαιρέσεις. Κατόπιν επιλέγουμε «Μνημόνευση κλίμακας» και πατάμε ΟΚ.
10. Πατάμε το κουμπί «Λήψη δεδομένων». Στην οθόνη δημιουργείται, με την πάροδο του χρόνου το ραβδόγραμμα Ενεργότητας – Χρόνου με εύρος 10s.
11. Παίρνουμε μετρήσεις για 5min (300s) και πατάμε το κουμπί «Διακοπή»
12. Κλείνουμε το MultiLog, πατώντας το “κουμπί” Off.
13. Στην οθόνη του Η/Υ έχουμε το ραβδόγραμμα Ενεργότητας – Χρόνου με εύρος 10s.
14. Αποθηκεύουμε το ραβδόγραμμα με το όνομα «ORIZON~1».
15. Εκτυπώνουμε το ραβδόγραμμα Ενεργότητας – Χρόνου.
16. Στέλνουμε το ραβδόγραμμα για αναπαραγωγή στο φωτοτυπικό μηχάνημα, στη γραμματεία του σχολείου, σε τόσα αντίγραφα όσοι και οι μαθητές.
17. Περιστρέφουμε τον αισθητήρα κατά 90ο (τώρα είναι κατακόρυφος) και επαναλαμβάνουμε τις
ενέργειες 5 έως 14 αποθηκεύοντας το ραβδόγραμμα με το όνομα «F29B~1»
18. Διανέμουμε στους μαθητές τις γραφικές παραστάσεις «Ενεργότητας – χρόνου».
Επεξεργασία Μετρήσεων
ΕΝΕΡΓΕΙΕΣ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑΣ
- Ζητάμε από τους μαθητές να μας πουν τι παριστάνουν τα επιμέρους εμβαδά μεταξύ της γραφικής παράστασης και του άξονα των χρόνων. Αυτό γίνεταικατά την λήψη των δεδομέων με τον G-M σε κατακόρυφη θέση. Για να διευκολύνουμε τους μαθητές ανατρέχουμε σε γραφικές παραστάσεις x-t, από την ύλη της A΄ Λυκείου, με το μεταβλητό με το χρόνο. Στις περιπτώσεις αυτές το εμβαδόν παριστάνει την ταχύτητα. Στην περίπτωση του διαγράμματος το εμβαδόν παριστάνει καταγραφές.
- Ζητάμε από τους μαθητές να επεξεργαστούν τις γραφικές παραστάσεις και να συμπληρώσουν το φύλλο εργασίας.
- Ανοίγουμε το αποθηκευμένο αρχείο «ORIZON~1». Από το μενού «Ανάλυση» επιλέγουμε «Ολοκλήρωμα» και στην οθόνη εμφανίζεται η γραφική παράσταση «καταγραφές – χρόνος». Από το μενού «Ανάλυση» επιλέγουμε «Γραμμική παλινδρόμηση» και στην οθόνηεμφανίζεται η γραφική παράσταση «καταγραφές – χρόνος» προσαρμοσμένη. Στο κάτω μέρος της γραφικής παράστασης εμφανίζεται η κλίση της ευθείας: μέση ενεργότητα (Υ=0,931Τ στο συγκεκριμένο πείραμα). Τοποθετούμε τον κέρσορα επάνω στην γραφική παράσταση και πατάμε αριστερό κλικ. Μεταφέρουμε το βέλος κρατώντας πατημένο το αριστερό κλικ και σύροντας το ποντίκι πάνω στον άξονα των χρόνων μέχρι τα 300s. Αφήνουμε το δάκτυλό μας και στη συνέχεια πατάμε διπλό αριστερό κλικ. Στο κάτω μέρος της γραφικής παράστασης εμφανίζεται (κάτω από την κλίση) ο συνολικός αριθμός των διασπάσεων, και τον συγκρίνουμε με το αποτέλεσμα της επεξεργασίας των μαθητών.
ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ - ΕΝΕΡΓΕΙΕΣ ΜΑΘΗΤΗ
Α. Αισθητήρας G–M οριζόντιος
Α. Αισθητήρας G–M οριζόντιος
- Παρατηρούμε το διάγραμμα «ενεργότητα – χρόνος» (οριζόντιος αισθητήρας) και καταχωρούμε στον ΠΙΝΑΚΑ 1 την ενεργότητα που αντιστοιχεί ανά 10 s.
- Υπολογίζουμε τα επί μέρους εμβαδά ανά 10 s και καταχωρούμε τις τιμές τους στον ΠΙΝΑΚΑ 1.
- Υπολογίζουμε τον αριθμό των σωματιδίων ανά 10 s ( αριθμητικά ίσος με το αντίστοιχο εμβαδό ) και καταχωρούμε τις τιμές τους στον ΠΙΝΑΚΑ 1.
- Με βάση τις προηγούμενες τιμές υπολογίζουμε αθροιστικά το συνολικό αριθμό σωματιδίων σε κάθε χρονική στιγμή και καταχωρούμε τις τιμές τους στον ΠΙΝΑΚΑ 1.
- Υπολογίζουμε το μέσο ρυθμό κρούσεων, δηλαδή τη μέση ενεργότητα και καταχωρούμε την τιμή της στον ΠΙΝΑΚΑ 1 ( μέσος ρυθμός κρούσεων = συνολικός αριθμός σωματιδίων / συνολικός χρόνος ).
- Με βάση τα στοιχεία του ΠΙΝΑΚΑ 1 κάνουμε τη γραφική παράσταση «συνολικός αριθμός σωματιδίων – χρόνος» ( N – t ).
- Παρατηρούμε το διάγραμμα «Ενεργότητα – χρόνος» και συμπληρώνουμε στον ΠΙΝΑΚΑ Α τα ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 1, 2 και 3.
- Παρατηρούμε το ρυθμό καταγραφής των σωματιδίων στη γραφική παράσταση «συνολικός αριθμός σωματιδίων – χρόνος» (N – t) και συμπληρώνουμε στον ΠΙΝΑΚΑ 4 το ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ 4 διαγράφοντας τις κατάλληλες υπογραμμισμένες λέξεις.
ΠΙΝΑΚΑΣ Α - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ
1. Ο οριζόντιος αισθητήρας G–M κατέγραψε την ακτινοβολία για χρονικό διάστημα t ολ = …… … s = …….. min.
2. Η ελάχιστη τιμή της ενεργότητας είναι ………… Βq και η μέγιστη ………… Βq.
3. Τα επί μέρους εμβαδά μεταξύ της γραφικής παράστασης και του άξονα των χρόνων παριστά-νουν την ενεργότητα / τον αριθμό των σωματιδίων που φτάνουν στον ανιχνευτή G–M ανά 10 s.
4. Ο ρυθμός καταγραφής των σωματιδίων που εισέρχονται στο μετρητή είναι / δεν είναι σταθερός, διότι η γραφική παράσταση Ν – t είναι / δεν είναι ευθεία.
2. Η ελάχιστη τιμή της ενεργότητας είναι ………… Βq και η μέγιστη ………… Βq.
3. Τα επί μέρους εμβαδά μεταξύ της γραφικής παράστασης και του άξονα των χρόνων παριστά-νουν την ενεργότητα / τον αριθμό των σωματιδίων που φτάνουν στον ανιχνευτή G–M ανά 10 s.
4. Ο ρυθμός καταγραφής των σωματιδίων που εισέρχονται στο μετρητή είναι / δεν είναι σταθερός, διότι η γραφική παράσταση Ν – t είναι / δεν είναι ευθεία.
Β. Αισθητήρας G–M κατακόρυφος
- Παρατηρούμε το διάγραμμα «Ενεργότητα – χρόνος» (κατακόρυφος αισθητήρας) και καταχωρούμε στον ΠΙΝΑΚΑ 2 την ενεργότητα που αντιστοιχεί ανά 10 s.
- Υπολογίζουμε τα επί μέρους εμβαδά ανά 10 s και καταχωρούμε τις τιμές τους στον ΠΙΝΑΚΑ 2.
- Υπολογίζουμε τον αριθμό των σωματιδίων ανά 10 s (αριθμητικά ίσος με το αντίστοιχο εμβαδό) και καταχωρούμε τις τιμές τους στον ΠΙΝΑΚΑ 2.
- Με βάση τις προηγούμενες τιμές υπολογίζουμε αθροιστικά το συνολικό αριθμό σωματιδίων σε κάθε χρονική στιγμή και καταχωρούμε τις τιμές τους στον ΠΙΝΑΚΑ 2.
- Υπολογίζουμε το μέσο ρυθμό κρούσεων, δηλαδή τη μέση ενεργότητα και καταχωρούμε την τιμή της στον ΠΙΝΑΚΑ 2 (μέσος ρυθμός κρούσεων = συνολικός αριθμός σωματιδίων / συνολικός χρόνος).
- Με βάση τα στοιχεία του ΠΙΝΑΚΑ 2 κάνουμε τη γραφική παράσταση «συνολικός αριθμός σωματιδίων – χρόνος» ( N – t ).
- Παρατηρούμε το διάγραμμα «Ενεργότητα – χρόνος» και συμπληρώνουμε στον ΠΙΝΑΚΑ Β τα ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 1, 2 και 3.
- Παρατηρούμε το ρυθμό καταγραφής των σωματιδίων στη γραφική παράσταση «συνολικός αριθμός σωματιδίων – χρόνος» (N – t) και συμπληρώνουμε στον ΠΙΝΑΚΑ Β το ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ 4 διαγράφοντας τις κατάλληλες υπογραμμισμένες λέξεις.
- Συγκρίνουμε τη μέγιστη ενεργότητα με οριζόντιο και κατακόρυφο προσανατολισμό του αισθητήρα και συμπληρώνουμε στον ΠΙΝΑΚΑ Β το ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ 5 διαγράφοντας τις κατάλληλες υπογραμμισμένες λέξεις.
- Σκεφτόμαστε πώς θα μετρούσαμε την κοσμική ακτινοβολία και συμπληρώνουμε στον ΠΙΝΑΚΑ Β το ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ 6 διαγράφοντας τις κατάλληλες υπογραμμισμένες λέξεις.
ΠΙΝΑΚΑΣ Β - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ
1. Ο κατακόρυφος αισθητήρας G–M κατέγραψε την ακτινοβολία για χρονικό διάστημα t ολ = …… … s = …….. min.
2. Η ελάχιστη τιμή της ενεργότητας είναι ………… Βq και η μέγιστη ………… Βq.
3. Τα επί μέρους εμβαδά μεταξύ της γραφικής παράστασης και του άξονα των χρόνων παριστάνουν την ενεργότητα / τον αριθμό των σωματιδίων που φτάνουν στον ανιχνευτή G – M ανά 10 s.
4. Ο ρυθμός καταγραφής των σωματιδίων που εισέρχονται στο μετρητή είναι / δεν είναι σταθερός, διότι η γραφική παράσταση Ν – t είναι / δεν είναι ευθεία.
5. Μεγαλύτερη μέγιστη ενεργότητα καταγράφουμε με οριζόντιο / κατακόρυφο προσανατολισμό του ανιχνευτή G–M.
6. Αν θέλουμε να μετρήσουμε κυρίως την κοσμική ακτινοβολία, η μέτρηση θα γινόταν στην επιφάνεια της θάλασσας / στην κορυφή ενός ψηλού βουνού / πετώντας σε μεγάλο ύψος με αερόστατο και με τη λυχνία οριζόντια / κατακόρυφη.
2. Η ελάχιστη τιμή της ενεργότητας είναι ………… Βq και η μέγιστη ………… Βq.
3. Τα επί μέρους εμβαδά μεταξύ της γραφικής παράστασης και του άξονα των χρόνων παριστάνουν την ενεργότητα / τον αριθμό των σωματιδίων που φτάνουν στον ανιχνευτή G – M ανά 10 s.
4. Ο ρυθμός καταγραφής των σωματιδίων που εισέρχονται στο μετρητή είναι / δεν είναι σταθερός, διότι η γραφική παράσταση Ν – t είναι / δεν είναι ευθεία.
5. Μεγαλύτερη μέγιστη ενεργότητα καταγράφουμε με οριζόντιο / κατακόρυφο προσανατολισμό του ανιχνευτή G–M.
6. Αν θέλουμε να μετρήσουμε κυρίως την κοσμική ακτινοβολία, η μέτρηση θα γινόταν στην επιφάνεια της θάλασσας / στην κορυφή ενός ψηλού βουνού / πετώντας σε μεγάλο ύψος με αερόστατο και με τη λυχνία οριζόντια / κατακόρυφη.
ΕΠΙΠΛΕΟΝ ΕΝΕΡΓΕΙΕΣ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑΣ
β) «Ανάλυση» / «Γραμμική παλινδρόμηση» και στην οθόνη εμφανίζεται προσαρμοσμένη η γραφική παράσταση «συνολικές καταγραφές – χρόνος».
- Ανοίγουμε το αποθηκευμένο αρχείο – ραβδόγραμμα «ORIZON~1» ( με οριζόντιο αισθητήρα).
- Επιλέγουμε από το μενού εντολών τα εξής :
β) «Ανάλυση» / «Γραμμική παλινδρόμηση» και στην οθόνη εμφανίζεται προσαρμοσμένη η γραφική παράσταση «συνολικές καταγραφές – χρόνος».
- Στο κάτω μέρος της γραφικής παράστασης «συνολικές καταγραφές – χρόνος» εμφανίζεται η κλίση της ευθείας, δηλαδή η μέση ενεργότητα (Υ = 0,931 Τ στο συγκεκριμένο πείραμα ).
- Τοποθετούμε τον κέρσορα επάνω στην γραφική παράσταση και πατάμε διπλό αριστερό κλικ. Μεταφέρουμε το βέλος κρατώντας πατημένο το αριστερό κλικ και σύροντας το ποντίκι πάνω στην γραφική παράσταση στον άξονα των χρόνων μέχρι τα 300 s και στη συνέχεια αφήνουμε το δάκτυλό μας.
- Στο κάτω μέρος της γραφικής παράστασης ( κάτω από την κλίση ) εμφανίζεται ο συνολικός α-ριθμός των διασπάσεων, και τον συγκρίνουμε με το αποτέλεσμα της επεξεργασίας των μαθητών.
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ - ΠΗΓΕΣ
Ε. Τσιτοπούλου και συν., Μετρήσεις ακτινοβολίας υποβάθρου με τον απαριθμητή GEIGER –MULLER, ΕΚΦΕ Αιγάλεω, Γ΄ Δ/ΝΣΗΣ Δ.Ε. ΑΘΗΝΑΣ.
Μ. Πετρόπουλος, Μετρήσεις ακτινοβολίας υποβάθρου με τον απαριθμητή GEIGER –MULLER, 1ο ΕΚΦΕ (Ν. ΣΜΥΡΝΗΣ) Δ΄ Δ/ΝΣΗΣ Δ. Ε. ΑΘΗΝΑΣ
ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ΄ΛΥΚΕΙΟΥ, Εργαστηριακός Οδηγός, ΟΕΔΒ
ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ΄ΛΥΚΕΙΟΥ, Βιβλίο Μαθητή, ΟΕΔΒ
ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ΄ΛΥΚΕΙΟΥ, Βιβλίο Καθηγητή, ΟΕΔΒ
Geiger Muller Fourier Systems,
http://fourieredu.com/fwp/wp-content/uploads/support-downloads/new_sensor_data_sheets/geigermuller_dt116_final-12.pdf
Μ. Πετρόπουλος, Μετρήσεις ακτινοβολίας υποβάθρου με τον απαριθμητή GEIGER –MULLER, 1ο ΕΚΦΕ (Ν. ΣΜΥΡΝΗΣ) Δ΄ Δ/ΝΣΗΣ Δ. Ε. ΑΘΗΝΑΣ
ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ΄ΛΥΚΕΙΟΥ, Εργαστηριακός Οδηγός, ΟΕΔΒ
ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ΄ΛΥΚΕΙΟΥ, Βιβλίο Μαθητή, ΟΕΔΒ
ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ΄ΛΥΚΕΙΟΥ, Βιβλίο Καθηγητή, ΟΕΔΒ
Geiger Muller Fourier Systems,
http://fourieredu.com/fwp/wp-content/uploads/support-downloads/new_sensor_data_sheets/geigermuller_dt116_final-12.pdf