Af.5 Eksperimentelle fysikøvelser (1p)
Introduktion til måleudstyret: detektor og PC. Gammastråling, målt med NaI krystal, halveringstid. Gammastråling, målt med Ge-detektor.
Røntgenstråling, målt med Si-detektor.
Rutherfordspredning med 400 kV accelerator.
Fermifordeling for metaller målt ved annihilation.
Mikrobølgeudsendelse med Gunn-oscillator.
Optisk interferometri med laser.
Indhold af store øvelser
1. Kernespektroskopi.
Øvelsen omfatter eksperimentelle studier af -, - og -henfald. Specielt foretages koincidensmålinger, som vil blive anvendt til at identificere exciterede tilstande i kerner og måle deres halveringstider.
2. Kernereaktioner.
Med protoner fra 400 kV van de Graaff acceleratoren induceres kernereaktioner med forskellige targetkerner, og reaktionsprodukterne måles.
3. Røntgenstråling og diffraktion.
K- og L-emissions røntgenlinier, absorptionskanter, fluorescensstråling, diffraktion i krystaller, analyse af grundstofsammensætning og krystalstrukturer. Stråling fra radioaktive kilder og et røntgenrør.
4. Mikrobølgestråling.
Undersøgelser af frembringelse og udbredelse af elektromagnetiske bølger i mikrobølgeområdet, dvs. frekvensområdet 109-1012 Hz (bølgelængde 300-0.3 mm).
5. Computerstyret RADAR.
Med en PC og et interfacesystem udføres radarmålinger til bestemmelse af hastigheden af trafikanter på gaden. Såvel dataopsamlingen som analysen foregår på PC'en ved hjælp af et eksisterende PASCAL program, der modificeres. Analysen baseres på hurtig Fourier-analyse af et frekvensspektrum.
6. Ionisering af atomer og molekyler ved kollisioner med hurtige ioner.
Udsendelsen af elektroner undersøges fra en gasart, når den beskydes med hurtige ioner fra 400 kV van de Graaff acceleratoren. Ionisationssandsynligheden undersøges, og der foretages målinger af løsrevne elektroner samtidig med at ionerne registreres i fremadgående retning med en plastic scintillator.
7. Stjerne model beregninger
Der arbejdes med en teoretisk model for stjernernes opbygning, så man ud fra en karakterisering af de fysiske processer i stjernerne i form af differentialligninger kan integrere sig frem til variationerne i forskellige dybder med passende grænsebetingelser, fx på overfladen eller i stjernens inderste.
Alternative øvelser anbefales i stedet for mindst en af ovenstående. Her følges arbejdet i en eksperimentel gruppe nogle dage i et aktuelt forskningsprojekt. F.eks. båndgab i halvledere, LEED, elektronindfangning, spektroskopi med ioner og laser-øvelse.
Analyseudstyr
Til de første 6 små øvelser og fleste store øvelser anvendes en multikanal-analysator baseret på en PC.
Ellers benyttes kommerciel elektronik.
Litteratur
Øvelsesvejledninger og evt. noter.
Kursets form og omfang
Kurset er fordelt over to semestre. Der arbejdes på to-mandshold. Efter et par indledende forelæsninger starter øvelserne med 3 timer om ugen 8 gange, derefter 3 store øvelser 2 gange 4 timer (E97 og F98).
De indsamlede resultater bearbejdes og udmøntes i en rapport.
Evaluering
Godkendelse af rapporter
Lærere
Finn Folkmann, Niels Rud, Erik Bøgh m.fl.