Experimentální metody v jaderné fyzice

A) ZJIŠŤOVÁNÍ HMOTNOSTI ATOMŮ

zařízení: HMOTNOSTNÍ SPETROGRAF (SPEKTROMETR)

obecné schéma a princip činnosti:
č ... částice s nábojem (její hmotnost určujeme)

S1, S2 ... štěrbiny (urychlení elektrickým polem)

D1, D2 ... vodivé desky (mezi nimi homogenní el. pole - rychlostní filtrace částic s nábojem)

S3 ... štěrbina, ve které díky předchozí filtraci mají všechny částice stejnou rychlost

magnetické pole zakřivuje trajektorii částic do kružnice, přičemž platí 
Fm = FS
B.Q.v = (m.v2)/r
r = (m.v)/(B.Q)
v, B, Q ... konstanty

r je přímo úměrný m
(částice se stejnou hmotností dopadnou na stejné místo)

F ... fotografická deska (po vyvolání - hmotnostní spektrum)


B) POZOROVÁNÍ A POČÍTÁNÍ (DETEKCE) ČÁSTIC

zařízení: GEIGERŮV-MULLERŮV POČÍTAČ

obecné schéma a princip činnosti:
  • složení:
    • válcová kovová elektroda - KATODA
    • tenký drátek - ANODA
  • mezi katodou a anodou vysoké napětí (těsně pod stavem ionizace)
  • průlet částice s nábojem
  • vznik ionizace
  • proudový impuls zaznamenán počítačem

zařízení: MLŽNÁ KOMORA
  • princip činnosti: 
    • ve vzduchu přesyceném vodní párou kondenzuje vodní pára na nabitých částicích
    • tyto kapičky vzniklé kapaliny můžeme potom pozorovat
  • obecné schéma: WIKIPEDIE

Mlžná komora na FEL ČVUT v Praze


Mlžná komora v amatérských podmínkách - v pdf (FJFI ČVUT v Praze)

zařízení: BUBLINKOVÁ KOMORA
  • princip činnosti:
    • částice prochází komorou s přehřátou kapalinou (např. kapalný vodík)
    • podél dráhy částice se vytvářejí bublinky páry, jejichž stopu pozorujeme
  • obecné schéma: WIKIPEDIE


C) URYCHLOVÁNÍ ČÁSTIC (ZÍSKÁVÁNÍ ČÁSTIC S VYSOKOU ENERGIÍ)

zařízení: CYKLOTRON

obecné schéma a princip činnosti:
1) Cyklotron (Sbírka řešených úloh KDF MFF UK v Praze)