Betaspektrum - afbøjning af betapartikler

Forsøgsgang

Materialer

 -kilde (Sr-90)  Plexiglasholder til kilde med spor (  Elektromagnet med jernkerne, 2 spoler med hver 600 vindinger  Strømforsyning  Miltimetre  Magnetfeltsensor (  GM-rør med timer-tæller  PC med Science Workshop Selve eksperimentet forløber i to dele. Først måles sammenhængende mellem magnetfeltet og strømstyrken over elektromagneten, dernæst mellem strømstyrken og antallet af henfald. Dette skyldes hovedsageligt udstyrets begrænsning. Her tænkes på magnetfeltsensoren, som ikke er i stand til at måle fluxtætheden i samme omfang, som elektromagneten kan skabe magnetfelt, og dermed afbøjning for de udsendte -partikler. Derfor måles først udelukkende på magnetfeltet – så langt det lader sig gøre – dernæst på selve kilden. Vi kan da benytte dataserien fra første forsøgsdel til en regression og antage, at fluxtætheden for magneten opfører sig retliniet i det videre øvre interval.

På Figur 1 ses forsøgsopstillingen. Magnetfeltsensoren tilsluttes Science Workshop (jfr. Forsøgsvejledningen samt bilag hertil) er amperemeter indsættes og strømmen sluttes. Derefter foretog vi sammenhørende målinger strømstyrke og fluxtæthed imellem, ved, at lade Science Workshop foretage 20-30 sekunders måling hvorunder vi gradvist øgede strømstyrken til magnetfeltsensoren ”måtte give op” pga. dens begrænsninger. De blev foretaget to måleserie som findes i to filer bfelt1.sws og bfelt2.sws. Begger er blevet sendt til tidligere af Paul Toft Duizer, forsøgsmedarbejder. Det er værd at bemærke, at denne dataserie kun omfatte målinger for et enkelt område ved magnetfeltets afbøjningsområdet, altså netop det hvor kilden skal indsættes (se figur til højre). Dette burde ikke, men kan, få marginale ændringer senere ved udregning af fluxtætheden, da denne ikke er konstant i hele feltet, og afbøjningen derfor ikke er konstant. Herved kunne nogle partikler blive afbøjet anderledes end antaget udfra dataserien og dermed opstår der regneunøjagtigheder.

Det er netop af stor betydning hvorledes magnetfeltet påvirker partiklen omkring løbebanen i plexiglasset som benyttes i næste del af forsøgsgangen. Vi placerer kilden øverst i plexiglasholderen, således at afbøjningen fra magneten afbøjer de udsendte partiklerne ind igennem den udborede løbegang. Problemet er at partiklerne skal bevæge sig vinkelret på feltet, men det er jo ikke underordnet hvorvidt partiklerne bevæger sig højre eller venstre om feltet. Kun den ene vej vil forårsage afbøjning igennem løbegangen. Det er dog ikke vanskeligt, at placerer kilden korrekt. Vi tændte GM-tælleren, som vi placerede foran løbegangens udløb – dette skal være rimelig præcist, altså få mm’s nøjagtighed. Herved kunne vi vende kilden og se hvorledes vi opnåede størst mulige aktivitet.