ВВЕДЕНИЕ. Министерство образования и науки Российской Федерации

Министерство образования и науки Российской Федерации

КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ОСНОВЫ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ

Лабораторный практикум

Краснодар

УДК 539.1 (075.8)

ББК 22.383я73

О753

Рецензенты:

Кафедра физики Кубанского

государственного технологического университета;

Зав. кафедрой физики и информационных систем КубГУ,

доктор физ.-мат. наук, профессор Богатов Н.М.

О753 Основы ядерной физики: лаборат. практикум / А.П. Барков, В.С. Дорош, В.А. Никитин, В.П. Прохоров, Е.Б. Хотнянская / Краснодар: Кубанский гос. ун-т, 2011. 107 с.

Практикум содержит описание 8 лабораторных работ. Излагаются сведения о методах проведения ядерно-физических экспериментов, дозиметрии и защите от ионизирующих излучений. Предлагаются задания к лабораторным работам, контрольные вопросы для самоподготовки, рекомендуемая литература.

Адресуется студентам физических, радиофизических и физико-технических факультетов университетов.

УДК 539.1 (075.8)

ББК 22.383я73

Ó Кубанский государственный

университет, 2011

СОДЕРЖАНИЕ

Лабораторная работа № 1

ПОГРЕШНОСТИ ПРИ ЯДЕРНО-ФИЗИЧЕСКИХ

ИЗМЕРЕНИЯХ

Цель работы:

– изучить особенности расчётов погрешностей в ядерной физике;

– на основе серии экспериментальных измерений оценить параметры полученного распределения и сопоставить эти параметры с теоретическими выводами;

– научиться оценивать погрешности результатов измерений с учётом доверительной вероятности и рационально планировать простейшие эксперименты.

ВВЕДЕНИЕ

Экспериментальную физическую величину (массу, импульс, среднее число событий и т.д.) можно определить лишь с некоторой не равной нулю погрешностью. Чем тщательнее проведён эксперимент, тем меньше интервал возможных значений искомой величины. Точность зависит от довольно большого количества разнообразных факторов, которые обусловливают появление двух основных групп погрешностей – систематических (методических) и случайных (статистических).

Существует, однако, принципиальная разница в происхождении погрешностей в макро- и микромире. При измерении макровеличин можно утверждать, что практически с любой заданной точностью сама величина, например, длина предмета, имеет вполне определённое значение, а результаты её измерений обнаруживают некоторый разброс из-за несовершенства используемых приборов. При измерении микровеличин появление разброса в показаниях приборов (например, число отсчётов детектора, установленного вблизи радиоактивного источника) обусловлено самим ядерным процессом, и никакое усовершенствование аппаратуры не может уменьшить или вовсе исключить этот разброс.

В ядерной физике флуктуации, как правило, связаны с сутью явлений, сама величина дискретна, а наиболее характерным законом распределения становится закон Пуассона, иногда – биноминальный закон. Многие явления микромира сами по себе имеют статистический характер, поэтому значение статистического подхода значительно глубже, чем в макрофизике. Статистика здесь нужна не только для обработки результатов измерений, но и для изучения самой природы явлений.