Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
ИЗМЕРЕНИЕ РАДИОАКТИВНОСТИ В ПОМЕЩЕНИИ И КОЛИЧЕСТВА РАДИОАКТИВНЫХ РАСПАДОВ В ТЕЛЕ ЧЕЛОВЕКА. ⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 8
Цель работы: ознакомиться с устройством и принципом работы бытового дозиметра.
Лабораторная работа проводится на базе информационного центра по атомной энергетике г.Владимира. Теория:
Радиоактивное излучение не воспринимается напрямую нашими органами чувств. Но его можно обнаружить и измерить по косвенным признакам. Методы обнаружения основаны на том факте, что излучение оставляет след или задерживается в той материи, через которую проходит. Специальные приборы – детекторы, используемые сегодня, имеют разную физическую основу (газовые, сцинтилляционные, полупроводниковые счетчики), но они используют один и тот же принцип: переводят фотоны, электроны или альфа-частицы излучения, в электрический сигнал, чтобы рассчитать количество распадов или иными словами количество беккерелей. Несмотря на то, что 1 беккерель – это чрезвычайно маленькая радиоактивность, измерительные приборы, которыми располагает человечество, в большинстве случаев достаточно чувствительны, чтобы обнаружить радиоактивность. Радиоактивность можно измерить как в лаборатории, так и с помощью переносных аппаратов, предназначенных для регистрации конкретного типа излучения. Единицы измерения радиоактивности Как уже упоминалось, активность в беккерелях (Бк) равна числу атомов, распадающихся за секунду (1 Бк соответствует распаду одного атома за секунду). Ранее для обозначения числа распадов использовалась единица кюри – соответствующая тридцати семи миллиардам распадов за секунду, названная в честь первооткрывателей радия - Пьера и Марии Кюри. Грей (Гр) – единица измерения количества энергии, которое выделятся в веществе при воздействии излучения. 1 Гр соответствует тому, что вещество получило один джоуль энергии в расчете на один килограмм массы, и определяет поглощённую дозу. Ранее использовалась единица «рад». Зиверт (Зв) – единица биологического воздействия на организм в зависимости от типа излучения. 1 зиверт – это количество энергии, поглощённое килограммом биологической ткани, равное по воздействию поглощённой дозе гамма-излучения в 1 Гр. Эквивалентная доза, характеризующая биологический эффект облучения организма ионизирующим излучением, измеряется в Зивертах. Прежде использовалась единица Бер, составляющая 1 сотую Зиверта.
Критерии оценки:
Оценка «2» ставится, если учащийся не может собрать установку по схеме, указанной в методической рекомендации к лабораторной работе, неправильно снимает показания приборов. Оценка «3» ставится, если учащийся собирает установку по схеме, указанной в методической рекомендации к лабораторной работе, правильно снимает показания приборов; пользуясь формулами, указанными в разработке, находит искомую физическую величину. Оценка «4» ставится, если учащийся производит все вычисления, предусмотренной методической разработкой, правильно определяет абсолютные погрешности измеряемых величин, а также абсолютную и относительную погрешности искомой величины. Оценка «5» ставится, если учащийся правильно записывает окончательный результат с учетом погрешностей, делает вывод и может указать причины отклонения полученного результата от табличного. Также может применяться система зачет/незачет.
Список литературы
Приложение 1 ПРАВИЛА ПОДСЧЕТА ЦИФР
В результате счета большого количества предметов, при различных измерениях, в результате вычислений или при округлении чисел получаются приближенные числа. Задания с приближенными и смешанными данными следует выполнять с соблюдением правил подсчета цифр, при этом необходимо помнить, что точные данные не влияют на количество значащих цифр в окончательном ответе. 1.При сложении и вычитании приближенных чисел в полученном результате нужно отбрасывать по правилам округления цифры тех разрядов справа, в которых нет значащих цифр хотя бы в одном из данных приближенных чисел. Примеры: 3520+6439+673=10632; 12.57+1.176+4.5=18.246=18.3; 129-87.4=41.6=42. 2.При умножении и делении приближенных чисел в полученном результате нужно сохранять столько значащих цифр, сколько их имеет приближенное данное с наименьшим количеством значащих цифр. Примеры: 386*540=208440=208000=2.08*105 5.73*0.2=1.146=1.2 8753: 92=95.141304=95 0.876: 0.4=2.19=2.2. 3.При возведении приближенного числа в квадрат и куб в результате нужно сохранять столько значащих цифр, сколько их имеет возводимое в степень число. Примеры: 5622 =315844=316000=3.16*105 2.483=15.252992=15.3. 4.При извлечении квадратного и кубического корня из приближенного числа в полученном результате нужно сохранять столько значащих цифр, сколько их имеет подкоренное число. Примеры: =9.6953597=9.7 =2.7202941=2.7 =4.4. 5.Правило запасной цифры при решении задач и вычислениях в несколько действий. При решении задач с приближенными данными нужно в результатах промежуточных действий сохранять на одну цифру больше, чем требуют правила округления, причем при подсчете значащих цифр в промежуточных резульатах запасные цифры не принимаются во внимание; в окончательном результате запасная цифра отбрасывается по правилам округления. Для учета запасные цифры следует подчеркивать. Примеры: вычислить значение x из формулы X= , где l=20.2, h=18.62. Решение. X= = = =7.83=7.8.
6.Правила пользования табличными данными. При пользовании тригонометрическими таблицами в значении тригонометрической функции острого угла, заданного с точностью до градусов, сохраняют в большинстве случаев две значащие цифры. Примеры: sin 560=0.83; cos 820=0.14; tg 600=1.7. Sin x=0.48, x=290; tg x=2.40, x=670. 7.Правило предварительного округления данных. Если некоторые данные имеют более низкие последние разряды (при действиях сложения и вычитания) или больше значащих цифр (при остальных действиях), чем другие, то их предварительно следует округлить, сохраняя лишь одну лишнюю цифру. 8.В приближенных целых числах незначащие нули справа могут быть записаны с помощью множителя 10n, если это не сделано (например, 1000), то нули справа считаются значащими.
Приложение 2
Правила вычисления погрешностей. В практической деятельности человеку приходится измерять различные величины, учитывать материалы и продукты труда, производить различные вычисления. Результатами различных измерений, подсчетов и вычислений являются числа. Однако точные измерения невозможны ввиду несовершенства наших органов зрения, неточности измерительных приборов и некоторых свойств самих измеряемых объектов. При различных измерениях одной и той же величины получают различные приближенные значения. Каждое из этих приближений отличается от истинного значения на некоторую величину, называемую погрешностью. Абсолютной погрешностью называется модуль разности истинного и приближенного значения некоторой величины, обозначается буквой и измеряется в тех же единицах, что и вычисляемая величина. Из этого определения следует, что истинное значение величины равно приближенному значению абсолютная погрешность .
Абсолютная погрешность приближения не характеризует качества измерений, т.к., например, точность 1 см для определения ширины футбольного поля является высокой, а для определения длины карандаша - низкой. Поэтому для характеристики точности измерения вводится понятие относительной погрешности. Относительной погрешностью приближения называется отношение абсолютной погрешности приближения к модулю числа приближенного значения и обозначается буквой
где x – приближенное значение некоторой величины. Погрешность приближенного равенства x очень мала по сравнению с погрешностью x. Поэтому при оценке абсолютной погрешности x можно считать, что x=dx, где dx-дифференциал величины x. 1) Относительная погрешность произведения не превышает суммы относительных погрешностей ее сомножителей. X=U*V; , т. е. ; абсолютная погрешность Во всех остальных случаях абсолютная погрешность вычисляется по этой же формуле. 2) Относительная погрешность степени равна относительной погрешности основания, умноженной на показатель степени. ; 3) Относительная погрешность корня равна относительной погрешности подкоренного числа, деленной на показатель степени корня. ; 4)Относительная погрешность частного не превышает суммы относительных погрешностей делимого и делителя.
X=U/V; 5)Относительная погрешность суммы равна сумме относительных погрешностей слагаемых. X=U+V; 6)Относительная погрешность разности не превышает суммы погрешностей уменьшаемого и вычитаемого. X=U – V; Исключение составляет случай, когда разность находится в знаменателе дробного выражения. Пример 1: X= ; Пример 2: X= ; .
Окончательный результат вычислений записывается системой
x и измеряются в одних и тех же единицах, а - в процентах. Абсолютная погрешность непосредственно измеренных величин равна половине цены деления шкалы прибора. Так как истинное значение искомой величины чаще всего бывает не известно, то нельзя найти и абсолютную погрешность приближения этой величины. Можно лишь указать в каждом конкретном случаи положительное число больше которого не может быть эта абсолютная погрешность. Это число называется границей абсолютной погрешности приближения величины а. Любое число h, удовлетворяющее условию при любом х из множества всевозможных приближений величины а, называется границей абсолютной погрешности приближений. Любое число Е, удовлетворяющее условию при любом х называется границей относительной погрешности приближений. При вычислениях часто бывает трудно указывать наряду с приближениями их погрешности. Запись приближения без указания погрешности требует, чтобы по этой записи можно было судить о границе его погрешности. Для этого вводится понятие верной цифры. Цифра в записи приближения называется верной, если граница абсолютной погрешности не превосходит единицы того разряда, в котором записана эта цифра. Ясно, что если является верной цифрой, то и все предыдущие цифры тоже верные. Например, если записано число 127, 53, являющееся приближением некоторой величины, то это означает, что все цифры этого числа верные, а граница абсолютной погрешности не превосходит 0, 01. Все верные цифры числа х, кроме нулей, расположенных левее первой отличной от нуля цифры, называются значащими цифрами. Например в числе 3, 14 – три значащие цифры, в числе 0, 0012 – две, в числе 0, 3000 – четыре, в числе 1* - одна значащая цифра. При выполнении вычислений часто возникает необходимость в округлении чисел, то есть в замене их числами с меньшим количеством значащих цифр. Существуют три способа округления чисел: 1) округление с недостатком 2) округление с избытком 3) округление с наименьшей погрешностью – это обычное округление, когда последняя сохраняемая цифра увеличивается на единицу только в том случае, когда первая из отбрасываемых цифр больше 4. Исключение: если округление с наименьшей погрешностью сводится к отбрасыванию только одной цифры 5, то последняя сохраняемая цифра не изменяется, если она четная, и увеличивается на 1, если она не четная. Таким образом, если в расчетной формуле используется табличное значение, то его абсолютная погрешность определяется следующем образом: берется последняя цифра числа и приравнивается единице. Пример: плотность воды
Поверхностное натяжение воды
Относительная погрешность высчитывается для всех физических величин, стоящих в формуле.
Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-03; Просмотров: 772; Нарушение авторского права страницы