快速电子动量与动能的相对论关系虚拟仿真实验的教学应用

发布时间：2021-03-23 21:56

　　对开发的快速电子动量与动能相对论关系虚拟仿真实验进行了教学应用研究.设计了仿真实验教学过程,明确了实验教学目标;由测量数据得到了快速电子动量与动能的相对论关系曲线.利用网络技术虚拟仿真实验可大规模普及为常规在线教学实验. 

【文章来源】：物理实验. 2020,40(10)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

快速电子动量与动能关系

例如在测量90Sr放射源的动量、动能时，带着问题“如何同时测量快速电子动量动能？”，在演示60Co放射源、137 Cs放射源对仪器标定后，将磁场区真空盒抽真空，因为有前面定标的演示操作经验，学生能快速掌握操作方法和技巧，调节快速电子在不同位置，记录位置和光电峰值对应的道数；然后带领学生探究非真空环境下，在相同高压和放大倍率下，观察快速电子的运动轨道变化的实验现象，轨道半径的减少意味快速电子能量的减少，真空和非真空条件下观察的快速电子运动轨道侧视图和俯视图进行对比，让学生理解为什么要在在实验结果中对快速电子能量进行修正[3]，图2是教学实施过程．利用问题探究—实验演示—对比学习教学方法，指导学生探索快速电子的动量动能之间的狭义相对论关系，并使学生理解快速电子能量修正的必要性．

利用线性插值修正β粒子穿过真空盒面对放射源和探测器的极薄的高强度有机塑料薄膜所损失的能量[4]，以及β粒子穿过Al窗后损失的能量，即可得到入射快速电子的能量．图4 半圆聚焦β磁谱仪的原理图

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于组件开发及动画技术的快速电子动量与动能的相对论关系虚拟仿真实验[J]. 饶益花,管亮,唐益群,陈铀,黄新成,丁风.  物理实验. 2020(01)
[2]虚实结合混合式大学物理实验预习模式的实践[J]. 谭佐军,程其娈,陈建军,魏薇,卢军.  物理实验. 2018(05)
[3]虚实结合的物理实验教学[J]. 乐永康,龚新高,苏卫锋,吕景林,冀敏.  物理实验. 2017(01)
[4]用β粒子验证动量与动能相对论关系实验数据处理的程序化[J]. 张菲,张玉军,孙凯霞.  佳木斯大学学报(自然科学版). 2012(06)
[5]用Geant4对相对论电子的动能与动量关系测量实验的模拟与拓展[J]. 徐音.  物理实验. 2011(08)
[6]β粒子验证相对论动量-能量关系实验中单能电子阻止本领的研究[J]. 苗琦,王明东,杨晓段,姚宏林.  物理与工程. 2009(04)
[7]验证快速电子的动量与动能的相对论关系[J]. 郝志方,张金良,刘淑华.  淮北煤炭师范学院学报(自然科学版). 2006(01)
[8]β粒子验证相对论动量-能量关系实验中的一些问题[J]. 郭慧民,周会.  北京师范大学学报(自然科学版). 2002(01)



本文编号：3096488