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Fisica

Chimica- Biologia

Tecnica

Lehr- und Didaktiksysteme LD Didactic GmbH Leyboldstrasse 1 - D-50354 Huerth

Fisica Atomica e Nucleare


INDICE Pag 2

Struttura atomica Microscopio a emissione di campo – Microscopio a effetto tunnel

3

Modello di trappola ionica di Paul

4, 5

Esperimento di Millikan

6, 7

Costante di Planck

8

Effetto fotoelettrico

9

Misura del rapporto e/m – rapporto carica massa dell’elettrone

10

Tubo per la scarica a forma aperta – Tubo di Hittorf

11

Lampada di Balmer nell’idrogeno

12, 13, 14

Esperimento di Franck-Hertz al mercurio e al neon

15, 16

Risonanza elettronica di spin

17, 18

Risonanza magnetica nucleare NMR

19, 20

Effetto Zeeman con l’interferometro di Fabry-Perot

21, 22, 23

Pompaggio ottico (anomalia dell’effetto Zeeman)

24

Apparecchio a raggi x

25

Rilevamento di campioni radioattivi – Distribuzione di Poisson –Attenuazione di radiazioni α, β e γ

26 a 33

Contatore Geiger portatile e da laboratorio – Sostanza radioattive - Tubi contatore per raggi α, β e γ

34, 35

Proprietà delle radiazioni radioattive

36

Camera di Rutherford , scattering

37, 38

Kit per allievi per lo studio della radioattività

Da 38 a 43

Spettroscopia α, β e γ

44

Effetto Compton

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Fisica atomica e nucleare Fondamenti di fisica atomica e nucleare

554 60

Microscopio a emissione di campo Secondo il prof. dr. E.W. Mueller, per la protezione ottico-elettronica della superficie di un monocristallo di tungsteno, e, inoltre, per l’osservazione di singoli atomi e del loro movimento di agitazione termica. Con i microscopi ad emissione di campo si raggiungono i maggiori ingrandimenti finora ottenuti. Nonostante le sue elevate prestazioni, lo strumento è di struttura molto semplice. Si presta quindi in modo particolare all’insegnamento per rendere immediatamente comprensibile la struttura atomica della materia e per mostrare i moti di agitazione termica degli atomi in maniera diretta. Una punta molto fine di tungsteno (monocristallo), con raggio di curvatura submicroscopico - portato al centro di un pallone di vetro a vuoto molto spinto - emette, dopo avervi applicato una tensione elevata, elettroni per emissione di campo. Il campo elettrico non uniforme, a simmetria sferica intorno alla punta, agisce come una lente elettronica a distanza focale estremamente corta. Sullo schermo si forma dapprima una immagine corrispondente al monocristallo di tungsteno a macchie chiare e oscure. Portando ora atomi di bario, che si ottengono per evaporazione del bario puro entro il tubo, sulla punta di tungsteno, diventano visibili le immagini per l’aumentata emissione di elettroni. Riscaldando la punta, gli atomi di bario partecipano ai moti termici, come si riconosce dal moto vivace dei loro punti immagine sullo schermo luminiscente. Ingrandimento: circa 500 000 volte Potere risolutivo: da 2 a 3 nm Raggio di curvatura della punta di tungsteno: da 0,1 a 0,2 µm Diametro del pallone: 10 cm Pressione: circa 10–10 bar Tensione anodica: da 4 a 8 kV Corrente anodica: circa 10 µA Per il riscaldamento del bario: 8 A max. Riscaldamento catodico: max. 1,8 A ± 0,05 A Collegamenti: catodo: portalampada E 27 anodo e riscaldamento del bario: portalampada E 14

Immagine dello schermo

554 605

Pannello di connessione FEM Supporto per il microscopio a emissione di campo su pannello sperimentale, per il montaggio su telaio profilato. Con connessioni per alimentatori esterni per alta tensione, riscaldamento del catodo e del Bario. Con potenziometro e amperometro per la regolazione della corrente del catodo. Connessioni: per FEM attacco E 14 per catodo attacco E 12 con cavo con due spine da 4 mm per l’anodo e il riscaldamento del Ba per l’alimentazione: boccole di sicurezza da 4 mm Dimensioni: 30 cm x 30 cm x 17 cm Peso: 1,0 kg

occorre inoltre: Telaio per esperimenti da dimostrazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 300 Morsa da banco con spina (2 x) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 05 o Coppia di piedi di sostegno. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 339

554 581

Microscopio a effetto tunnel

Un microscopio a effetto tunnel (STM) è un potente strumento per il rilevamento di superfici a livello atomico. Scansione di sonda:

Per ulteriori informazioni vedere catalogo degli esperimenti P7.4.1

Sonda con scansione tridimensionale su un piezo-elemento Massima campo di scansione: Assi xy: 0,5micrometri x o,5micrometri Asse z: 200nm Intervallo minimo di misura su tutti gli assi: 7,6pm Interfaccia al pc con USB Convertitore DA 16bit per tutti e tre gli assi Fino a 7 canali di misura per es. la corrente tunnel Velocità massima di scansione 60 ms/linea Software: Controllo dei paramentri sperimentali e registrazione Presentazione grafica dell'immagine acquisita. Ottimizzazione della rappresentazione grafica Molteplici funzioni di misura come la distanza e l'angolo

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Fisica atomica e nucleare

per ulteriori informazioni vedere il catalogo degli esperimenti P6.1.6

413 08

Polvere di licopodio, 10 g

Elenco apparecchiature 558 80 Q.tà

Descrizione

N° di Cat.

Trappola di Paul Modello del funzionamento di una trappola ionica secondo E. Paul. Custodia cilindrica ruotabile su stelo per il montaggio su banco ottico. Inserimento stabile di spore di licopodio sospese tra gli elettrodi (Trappola di Paul). I tragitti delle spore possono essere osservati la diffusione della luce laser sulle spore. La curva di potenziale nella trappola è osservabile assialmente tramite l'applicazione di una differenza potenziale tra gli elettrodi esterni e radialmente tramite la rotazione della custodia cilindrica. Inclusi 10 g di polvere di licopodio ( 413 08) e asta di legno per l’aggiunta delle spore. Collegamenti: tre boccole di sicurezza da 4 mmper gli elettrodi sferici esterni e per l’elettrodo cantrale toroidale Tensioni d’esercizio: 800 V…1500 V AC, 50 Hz; 0 V…450 V DC Dimensioni: 20 cm x 10 cm x 9 cm Peso: 0,4 kg

1 1 1 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Trappola di Paul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558 80 Laser He-Ne, polarizzato linearmente. . . . . . . . . . . . . . . . . . 471 830 Lente f = +5 mm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460 01 Cavaliere per banco ottico, 60/50 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460 373 Banco ausiliario 0,5 m con cerniera e scala graduata . . . . . 460 34 Alimentatore 450V-. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522 27 Trasformatore S per piccole tensioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . 521 35 Nucleo a U con giogo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 562 11 Dispositivo di blocco. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 562 12 Bobina per bassa tensione, 50 spire . . . . . . . . . . . . . . . . . . 562 18 Bobina con ca. 10 000 spire. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 562 16 Voltmetro, AC, U 20 V p. es. Multimetro analogico LD 20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 531 120 Resistenza di misura 10 MΩ , 1W . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 536 211 cavi per esperimenti

3


Fisica atomica e nucleare

Esperimento di Millikan L’esperimento con la goccia d’olio descritto per la prima volta da Millikan nel 1913, permette di dimostrare la struttura discreta della carica elettronica e la quantificazione dell’unità di carica. L’esperimento ha una grande importanza storica ed è semplice da capire e perciò è molto adatto per esercitazioni di gruppo. Con l’apparato di Millikan qui descritto, piccole gocce d’olio sono soffiate all’interno di una camera cilindrica nella quale può essere applicato un campo elettrico omogeneo in direzione verticale. Il processo di soffiatura è generalmente e automaticamente associato ad una elettrizzazione per strofinio delle goccioline d’olio. Ciò è mostrato dal loro comportamento quando si applica la differenza di potenziale generante il campo elettrico. I parametri seguenti si riferiscono ad ognuna delle gocce d’olio: peso, forza di sollevamento, forza elettrostatica, forza di Stoke (resistenza dell’aria quando le gocce sono in movimento). Le equazioni coinvolgenti tutti questi parametri richiedono la misura solo della differenza di potenziale applicata e della velocità di caduta e di salita della goccia d’olio. Per una determinazione accurata della velocità, le gocce d’olio sono osservate attraverso un microscopio unitamente a un cronometro. Per determinare l’unità di carica si possono usare due metodi: ·

·

Misura della differenza di potenziale richiesta per mantenere in equilibrio una goccia d’olio e della velocità di caduta Misura della velocità di caduta, della velocità di salita e delle tensioni corrispondenti.

Osservazione delle gocce di olio con Videoflex  662 1551 685 75

Nebulizzatore per apparecchio di Millikan

685 78

Olio, 50 ml, per apparecchio di Millikan

4

559 412

Apparecchio di Millikan Per dimostrare la quantizzazione delle cariche elettriche e determinare la carica elementare. Disposizione compatta, comprendente un condensatore piano in custodia trasparente, microscopio di misura, dispositivo d'illuminazione e spruzzatore d'olio ( 685 75), stativo regolabile in altezza con treppiede, incluso bottiglietta di plastica con olio ( 685 78). Condensatore piano: Distanza delle armature: 6 mm Diametro: 8 cm Collegamento: boccole da 4 mm con anello a O per la tenuta della plastica trasparente Dispositivo di illuminazione: Lampada alogena: 12 V / 10 W Collegamento: mediante boccole da 4 mm Microscopio di misura: Ingrandimento obiettivo: 2x Ingrandimento oculare: 10x Micrometro: 10 mm/0,1 mm Dimensioni: 25 cm x 30 cm x 45 cm Peso: 4,0 kg

559 421

Alimentatore per apparecchio di Millikan Per la tensione necessaria al condensatore piano e al dispositivo d'illuminazione dell'apparecchio di Millikan ( 559 411), regolazione della tensione tramite potenziometro, con indicazione digitale della tensione ed interruttore per accensione e spegnimento simultanea della tensione del condensatore, interruttore per l'attivazione di entrambe le uscite dei cronometri, per la misura con un cronometro (metodo della tensione flottante) oppure con due cronometri (metodo della salita e della discesa). Uscite su coppia di boccole di sicurezza da 4 mm: - per condensatore 0 ... 600 V - per misura della tensione del condensatore p.es. con CASSY : 0 ... 0,6 V - per dispositivo d’illuminazione: 12 V / 10 W - per il collegamento di 1 o 2 cronometri Indicazione digitale della tensione: 3 digit, altezza 14 mm Alimentatore a spina incluso primario: 230 V , 50/60 Hz secondario: 12 V, 20 W Connessione: femmina Dimensioni: 19 cm x 15 cm x 11 cm Peso: 1 kg


Fisica atomica e nucleare

Elenco apparecchiature

Montaggio con contatore p. es. cronometro Q.tà

1 1 1 1 1

Descrizione

N° di Cat.

Apparecchio di Millikan. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 412 Alimentatore per apparecchio di Millikan . . . . . . . . . . . . . . . 559 421 Cronometro elettronico P . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313 033 o Contatore P . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 575 451 o Contatore digitale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 575 48 Cavi per esperimenti

Montaggio con contatore P

Goccioline osservate di carica q in funzione del raggio r della gocciolina (Risultato ottenuto da 400 singole misure secondo il metodo di caduta/salita)

Misura con CASSY

Elenco apparecchiature

Misura con CASSY Q.tà

1 1 1 1 1

Descrizione

N° di Cat.

Apparecchio di Millikan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 411 Alimentatore per apparecchio di Millikan . . . . . . . . . . . . 559 421 Sensor-CASSY, USB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 010USB Box Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 034 CASSY Lab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 200 Cavi per esperimenti

Distribuzione di frequenza delle cariche q delle goccioline osservate

5


Fisica atomica e nucleare Determinazione della costante di Planck h

Per il montaggio ottico con il prisma a visione diretta vedere catalogo degli esperimenti P 6.1.4

Determinazione della costante di Planck - selezione della lunghezza d’onda con filtri di interferenza

Elenco apparecchiature

Determinazione della costante di Planck Q.tà

1 1 1 1 1 1 1 1

558 77

Fotocellula per la determinazione di h Per dimostrare l'effetto fotoelettrico con luce visibile, per studiare la dipendenza della corrente fotoelettrica dalla frequenza e particolarmente per determinare la costante d'azione di Planck con il metodo del controcampo. Fotocellula a vuoto con catodo alcalino di grande superficie e controelettrodo anulare di platino, che viene riscaldato per ripulire lo strato catodico dai precipitati.. Superficie del catodo: ca. 12 cm2 Lunhezza d’onda limite: ca. 700 nm Controtensione: 0 a 2 V Riscaldamento: ca. 2 V -/1,5 A Collegamenti: Catodo: Cappuccio metallico Controelettrodo: zoccolo E 14 Dimensioni: 9,5 cm x 4 cm Ø

6

558 791

Supporto per fotocellula Contenitore schermato alla luce su asta, con diaframma circolare e tubo rimovibile. Posizione della fotocellula nel contenitore regolabile. Attacco E 14 per il collegamento dell'anello anodico con cavo e due spine da 4 mm, morsetto per il catodo della fotocellula con cavo coassiale e spina BNC. Diametro dell’asta: 10 mm Dimensioni: 20 cm x 13 cm x 7cm Peso: 600 g

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 3 2 1 1 1

Descrizione

N° di Cat.

Fotocellula per determin. di h . . . 558 77 Supporto per fotocellula . . . . . . . 558 791 Lampada a vapore di mercurio. . 451 15 Portalampada E 27 con spina . . 451 19 Lente f = + 100 mm . . . . . . . . . . 460 03 Diaframma a iride . . . . . . . . . . . . 460 26 Disco per filtri con diaframma . . . 558 792 in alternativa Supporto per filtri d’interferenza . 468 41 Filtro d’interferenza 578 nm . . . . 468 401 Filtro d’interferenza 546 nm . . . . 468 402 Filtro d’interferenza 436 nm . . . . 468 403 Filtro d’interferenza 405 nm . . . . 468 404 Filtro d’interferenza 365 nm . . . . 468 406 Impedenza universale 230 V. . . . 451 30 Amplificatore elettrometrico . . . . 532 14 Alimentatore a spina 230V/12 V~562 791 Condensatore STE 100 pF. . . . . 578 22 Pulsante STE, unipolare . . . . . . . 579 10 Strumento di misura multimetro analogico LD 20 . . . . 531 120 Banco ottico ausiliario 0,5 m, . . . 460 34 Cavaliere per ottica, 90/50 . . . . . 460 374 Cavaliere per ottica, 120/50 . . . . 460 375 Spinotto a morsetto . . . . . . . . . . 590 011 Elemento diretto BNC . . . . . . . . 501 10 Adattatore BNC/4 mm, 1 polo. . 501 09 Spina di accoppiamento . . . . . . 340 89 Cavi per esperimenti


Fisica atomica e nucleare

468 41

Supporto per filtri d’interferenza Con supporto, su asta di sostegno, per montare un filtro di interferenza di diam. 28 mm. Diametro portafiltro: 13 cm Diametro asta di sostegno: d = 10 mm

558 792

Disco per filtri con diaframma a iride Su supporto con asta, disco per filtri per il montaggio di 6 filtri con diametro d=28 mm. Il disco per filtri si blocca sulla posizione dei singoli filtri; diaframma a iride con diametro regolabile con continuità da 2 mm a 28 mm. Diametro dell’asta: 10 mm Diametro del diaframma: 118 mm Dimensioni: 24 cm x 15 cm x 4 cm Peso: 450 g

Filtri di interferenza Filtri a banda estremamente stretta per linea spettrale del mercurio; in telaio. Da inserire nel disco per filtri ( 558 792) o nel supporto per filtri ( 468 41). Diametro: 25 mm

Diametro del telaio: 28 mm

N° di Cat.

468 401

Lunghezza d’onda Semi larghezza

578 nm ± 2 nm ca. 9,8 nm

468 402

546 nm ± 2 nm ca. 10,3 nm

468 403

468 404

468 406

436 nm ± 2 nm

405 nm ± 2 nm

365 nm ± 2 nm

ca. 8,3 nm

Trasmissione

> 50%

> 54%

> 40%

Bloccaggio esterno della linea

< 0,01%

< 0,01%

< 0,01%

ca. 10,8 nm > 30% < 0,01%

ca. 13 nm >40% <0,01%

558 79

Apparecchiatura compatta per la determinazione di h Montaggio completo degli elementi ottici e portalampada per la fotocellula in custodia ( 558 77). Coperchio asportabile. Apertura per l'entrata della luce proveniente dalla lampada a vapore di mercurio ( 451 15) e finestra di osservazione dietro la fotocellula, che viene chiusa durante le osservazioni, per escludere il disturbo dovuto alla luce esterna. Specchio deviatore del fascio di raggi per accorciare il montaggio. Lenti (1 condensatore, 2 lenti di proiezione), Fenditura, diaframma rettangolare e prisma a visione diretta con montatura su cavalierino, spostabile su due guide. Una di queste si può spostare lungo una guida filettata in modo da portare la fotocellula sulle singole righe spettrali. Compresi portalampada per la lampada a vapori di mercurio e il cavo schermato per il collegamento all'amplificatore di misura.

Per ultriori informazioni ed elenchi di apparecchiature vedere catalogo degli esperimenti P 6.1.4

Collegamento della fotocellula: Portalampada E 14 mediante un cavo interno a due boccole da 4mm, anello di contatto con il controelettrodo alla boccola da 4 mm Allacciamento alla lampada a vapore di mercurio: Portalampada E 27 mediante un cavo con spina multipla Finestra d’entrata per la luce: 3,5 cm Ø Cammino della luce finestra d’entrata - Fotocellula: ca. 1 m Dimensioni: 68 cm x 35,5 cm x 23 cm Peso: 7 kg

7


Fisica atomica e nucleare Effetto fotoelettrico 546 31 471 92

Elettrodo di Zinco Per lo studio dell'effetto fotoelettrico unitamente all'elettrodo a griglia ( 546 33) e della conducibilità dell'aria per ionizzazione. Piastra di zinco con spinotto da 4 mm per il montaggio e per il collegamento elettrico. Dimensioni: 95 mm x 77 mm x 1,5 mm 558 74

546 33 546 31

Fotocellula in elemento a spine

546 33

Elettrodo a griglia Per lo studio della conducibilità dell'aria ionizzata e dell'effetto fotoelettrico unitamente all'elettrodo di zinco ( 546 31). Griglia rettangolare con spinotto da 4 mm per il montaggio e per il collegamento elettrico.. Dimensioni: 95 mm x 77 mm x 1,5 mm

Per esperimenti sull'effetto fotoelettrico esterno e per misure fotometriche (misuratore d'illuminazione), nonché per barriere luminose. Fotocellula alcalina, in custodia per schermatura di protezione dalla luce diffusa. Area sensibile: 3,1 cm2 Tensione di funzionamento: max. 90 V Sensibilità: 125 µA Im-1 Collegamento ai segnali: spine da 4 mm, a 19 mm di distanza Dimensioni: 65 mm x 33 mm x 33 mm

Occorre inoltre: Supporto per elementi a spine . . . . . . 460 21

Elenco apparecchiature

Ionizzazione dell’aria per irraggiamento radioattivo Q.tà

1 1 1 1 1 1 1 1

8

Descrizione

N° di Cat.

Preparato Am-241 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 82 Elettrodo di Zinco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546 31 Elettrodo a griglia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546 33 Amplificatore elettrometrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 532 14 Asta di connessione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 532 16 Resistenza 10 GΩ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 577 03 Multimetro analogico LD 20. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 531 120 Alimentatore 450 V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522 27

Ionizzazione dell’aria per irraggiamento radioattivo


Fisica atomica e nucleare

Fisica degli elettroni Tubo a fascio filiforme Il tubo a fascio filiforme, montato pronto per l’uso su un supporto con bobine di Helmholtz, rappresenta un dispositivo compatto per l’esperimento classico sulla misura della carica specifica dell’elettrone che produce in modo impressionante gli effetti qualitativi e i risultati quantitativi con buona approssimazione. L’elenco dei temi sperimentali mostra che il tubo a fascio filiforme può essere usato per molto più che la determinazione di e/m. Grazie alle placche di deflessione elettronica incorporate, è ideale per studiare il comportamento di elettroni in campi magnetici ed elettrici.

Fascio di elettroni circolare chiuso nel tubo a fascio filiforme

555 581

Supporto con bobine di Helmholtz e dispositivo di misura Per la generazione di un campo magnetico omogeneo per la determinazione di e/m con il tubo a fascio filiforme ( 555 571). Sostegno per tenere il tubo a fascio filiforme e le bobine in posizione ben definita e per applicare la tensione di alimentazione. Collegamento interno con boccole per le bobine e cavo multiplo per lo zoccolo del tubo. Sistema di lettura senza errore di parallasse per determinare il diametro della traiettoria elettronica. Bobine di Helmholtz: Numero delle spire: cadauna 130 Diametro delle bobine: 30 cm Resistenza in cc: ca. 2Ω per bobina Corrente massima: 2 A Collegamento: ogni bobina 2 spine da 4 mm Supporto: Connessioni per l’alimentazione: dieci boccole di sicurezza da 4 mm Connessione bobine: due boccole da 4 mm Connessione tubo: Cavo multiplo con accoppiamento a 6 poli Dimensioni: 26 cm x 42 cm x 40 cm Peso: ca 2 kg Contenuto della fornitura: 1 Supporto 2 Bobine circolari 1 Distanziatore con specchio 1 Serie di accessori di montaggio

Interazione fra campi magnetici di diversa intensità e direzione e fasci elettronici (verifica della polarità negativa mediante la legge di Lenz; deflessione fino ad ottenere un percorso circolare chiuso) Interazione con campi magnetici continui ed alternati Misura di e/m mediante deflessione magnetica fino ad ottenere un percorso circolare chiuso Determinazione dell’ordine di grandezza della velocità degli elettroni (metodo di compensazione) Ottica elettronica; focalizzazione di fasci elettronici divergenti (modello sperimentale di spettrometro β a semicerchio)

555 571

Tubo a fascio filiforme Tubo a catodo incandescente con riscaldamento indiretto con cilindro di Wehnelt e anodo conico, con cilindro schermante e coppia di piastre per la deviazione elettrostatica del raggio, in atmosfera di idrogeno a pressione stabilita con precisione, nella quale la traiettoria dei fasci elettronici diviene visibile sotto forma di una traccia luminosa e ben delimitata di ioni. Pressione del gas: 1,33 x 10-5 bar Riscaldamento: ca. 6 V, 1 A Tensione anodica: 150 a 300 V Tensione cilindro di Wehnelt: max 10 V Tensione per le piastre deviatrici: 50 a 100 V Allacciamento: attraverso zoccolo a 6 polio al supporto ( 555 581) Dimensioni: Pallone di vetro: 17,5 cm Ø Lunghezza complessiva: 40 cm

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Fisica atomica e nucleare

Tubi elettronici da dimostrazione LD

· Carica specifica (determinazione dell’ordine di grandezza e del valore approssimato di e/m)

I tubi elettronici permettono la trattazione sistematica del comportamento degli elettroni mediante chiari montaggi sperimentali:

· Velocità degli elettroni

· Propagazione di un fascio di elettroni nello spazio in assenza di campi

· Comportamento ondulatorio (Diffrazione di Debye-Scherrer)

· Deflessione in campi elettrici e magnetici (dimostrazione qualitativa e studio quantitativo delle traiettorie degli elettroni).

I tubi a catodo caldo operano parte in bassa tensione e parte in alta tensione fino a 5 kV. Dai tubi elettronici non viene emessa radiazione ionizzante e non sono pertanto necessarie le misure di protezione da radiazione.

· Determinazione della polarità · Comportamento corpuscolare

11



Per i dettagli e le caratteristiche dei tubi vedere il catalogo »Tubi elettronici«

Alimentatori: Alimentatore per tubi 0…500 V . . . . . 521 65 Alimentatore per alta tensione, 10 kV . . . . . . . . . . . . . . 521 70


Fisica atomica e nucleare

554 161

Tubo a scarica, aperto Per osservare i fenomeni luminosi caratteristici, in funzione della pressione, che compaiono nelle scariche elettriche nei gas rarefatti, e per studiare i raggi catodici e canale che compaiono a pressione sufficientemente bassa (≤ 3 x 10-2mbar) fuori del percorso di scarica, oltre gli elettrodi forati di alluminio. Materiale: vetro Lunghezza: ca. 70 cm Collegamento al vuoto: manicotto NS 19/38 Collegamento alla tensione: boccole da 4 mm

554 161

554 36

La radiazione emessa dai tubi( 554 161/554 36), durante le operazioni con l’alimentatore ad alta tensione 10 kV ( 521 70), rimane al di sotto del limite massimo consentito. Non è consentita l’alimentazione dell’alta tensione con il rocchetto d’induzione, in quanto con questo modo operativo viene generata nella zona del catodo una notevole quantità di radiazione X.

Tubo di Hittorf Per dimostrare il significato della caduta del catodo nella scarica gassosa. Con due elettrodi, a piccolissima distanza, e un collegamento molto più lungo avvolto a spire. A pressione elevata, la scarica avviene direttamente fra gli elettrodi, mentre a bassa pressione segue il percorso più lungo.

554 36

Materiale: vetro Collegamento al vuoto: manicotto ST 19/38 Collegamento alta tensione: 2 cappucci di con-nessione con occhielli

Vedere “Catalogo degli esperimenti” P 3.9.2

Dimostrazione dei fenomeni di scarica in funzione della pressione

10


Fisica atomica e nucleare Righe di Balmer nell’Idrogeno 451 13

Lampada di Balmer Per osservare e analizzare lo spettro dell’idrogeno. Riempita con vapor d’acqua per ottenere uno spettro atomico privo di bande. Corrente di funzionamento: 50 mA Tensione di accensione: ca. 1500 V Dimensioni del tubo capillare: 5 cm x 1 mm Ø Dimensioni complessive: 29 cm x 25 mm Ø

Occorre inoltre: Alimentatore per lampada di Balmer . 451 14

451 14

Alimentatore per lampada di Balmer

451 14 451 13

Con portalampada fissato stabilmente su asta di sostegno, per fissare la lampada al suo alimentatore o su banco ottico.

Vedere “Catalogo degli esperimenti” P 6.2.1

Uscita: ca. 3500 V (Tensione a vuoto) Alimentazione: 115/230 V, 50/60 Hz (commutabile) con cavo di rete Potenza prelevata: 70 VA Fusibili: per 230 V: T 1,25 B per 115 V: T 2,5 D Dimensioni: 30 cm x 16 cm x 15 cm Peso: 3 kg

451 41

Balmer-Lampe, deuteriert

Righe di Balmer nello spettro dell’idrogeno

Si richiede in aggiunta: Alimentatore per lampada di Balmer . 451 14 Apparato spettrale con risoluzione (λ/∆λ) di  3800

Elenco apparecchiature

Determinazione delle lunghezze d’onda Hα, Hβ e Hγ delle serie di Balmer nell’idrogeno Q.tà

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 6

Descrizione

Per mostrare lo spostamento isotopico delle righe di Balmer. Esecuzione come  451 13, ma con riempimento di una miscela di vapore di acqua deuterata e di acqua normale (rapporto della miscela 1:2 ca).

N° di Cat.

Lampada di Balmer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451 13 Alimentatore per lampada di Balmer . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451 14 Copia di un reticolo di Rowland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471 23 Metro di misura a nastro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311 77 Lente f = + 50 mm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460 02 Lente f = + 100 mm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460 03 Fenditura regolabile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460 14 Sostegno con morsetti a molla. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460 22 Schermo semitrasparente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441 53 Piccolo banco ottico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460 43 Grande piede di sostegno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 01 Morsetti Leybold. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 01

471 27

Reticolo olografico Per assemblare uno spettrometro ad alta risoluzione. Numero di linee: 2400/mm Costante del reticolo: 0,4 mm Rivestimento: AIMgF2 Dimensioni: 25 mm x 25 mm Asse ottico: 150 mm Diametro asta: 10 mm

11


Fisica atomica e nucleare

Esperimenti di Franck-Hertz 555 880

Alimentatore per esperimenti di Franck-Hertz Per l'esecuzione di esperimenti di Franck-Hertz con tubi al mercurio ( 555 854) oppure al neon ( 555 870) in modo: · manuale · con oscilloscopio · con CASSY o registratore Uscite per tutte le alimentazioni necessarie, ingresso amplificato per la corrente di collettore, schema elettrico. Con boccola per il sensore NiCr-Ni, per il controllo ad anello chiuso della temperatura del forno per il tubo Hg. Display digitale e uscita analogica per tutti i valori.

Vedere “Catalogo degli esperimenti” P.6.2.4

Configurazioni possibili

12

12

Tensione di riscaldamento del catodo: 6,3 V ~ Tensione di controllo: 0 ... 5 Vtensione di accelerazione: 0 ... 30 V- (Hg), 0 ... 80 V- (Ne) Modi operativi: Dente di sega (ca. 20 Hz) Rampa (ca. 10 s) manuale Campo di tensione negativa: 0 ... 10 VConnessioni del tubo: zoccolo DIN Temperatura d’esercizio: 140 °C ...220 °C Connessione per la misura: Boccola DIN per sonda NiCr-Ni Connessione per il forno: boccole di sicurezza da 4 mm Alimentazione: 115/230 V, 50/60 Hz Dimensioni: 30 cm x 21 cm x 23 cm Peso 2,9 kg


Fisica atomica e nucleare Franck-Hertz · Mercurio

555 854

Tubo Franck-Hertz al mercurio Per dimostrare la perdita discontinua di energia degli elettroni liberi nei loro urti con gli atomi di mercurio, e per determinare la loro energia di eccitazione. Con l’alimentatore per FranckHertz ( 555 880) la curva di Franck-Hertz può essere tracciata punto punto manualmente, con l’oscilloscopio, con un registratore XY o con CASSY. Tubo a vuoto con catodo a riscaldamento indiretto, griglia per l’emissione, griglia anodica collettore e goccia di mercurio, che evapora riscaldando il tubo. Riscaldamento: 3,15 V/0,4 A Tensioni di griglia: griglia di emissione: 0 a 4 V griglia anodica: 0 a 40 V Controtensione al collettore: ca. 1,5 V Zoccolo: 9 poli a punte Riempimento di mercurio: ca. 5 g Energia di eccitazione degli atomi di Hg: 4,9 eV temperatura di funzionamento: ca. 200 °C Dimensioni: 10 cm x 2,8 cm Ø

Avvertenze: Il tubo di Franck-Hertz (555 854) può essere usato solo con il corrispondente zoccolo (555 864). Non è possibile utilizzare il vecchio zoccolo per tubi di Franck-Hertz (555 85, non più fornito).

555 864

Zoccolo per il tubo di Franck-Hertz al mercurio, con connettore DIN Con cavo schermato multipolo con connettore DIN per il collegamento all’alimentatore di Franck-Hertz ( 555 880). Con resistenza incorporata per l’adattamento della tensione del filamento. Completo di un cilindro di rame per adattare i tubi di Franck-Hertz ( 555 854) alla camera di riscaldamento del forno elettrico ( 555 81) e per schermare dall’interferenza di campi elettrici. Zoccolo: 9 poli Connessione: Spina multipolo DIN Dimensioni: Zoccolo: 4 cm x 4,5 cm Ø Lunghezza cavo: ca. 65 cm Cilindro di rame: 10 cm x 3,5 cm Ø

555 81

Forno elettrico, 230 V Per il riscaldamento di: accessorio per il corpo nero ( 389 43), a semiconduttori e a metalli nobili ( 586 80/82) tubo di Franck-Hertz ( 555 854) e per altri esperimenti, nei quali occorra mantenere a temperatura costante corpi di piccola estensione. Riscaldato elettricamente, forno di ceramica con cavità cilindrica riscaldante e foro per la misura della temperatura. Temperatura: max. 600 °C Dimensioni camera di riscaldamento: 10 cm x 37 mm Ø Alimentazione: max. 230 V, con cavo protetto e spine di sicurezza da 4 mm Potenza assorbita: max. 200 VA Dimensioni: 11 cm x 9 cm x 13 cm Peso: 1,4 kg

13


Fisica atomica e nucleare Franck-Hertz · Neon

Vedere “Catalogo degli esperimenti” P 6.2.4

555 870

Tubo di Franck-Hertz al neon Per una facile dimostrazione della perdita discontinua di energia da parte degli elettroni liberi negli urti con atomi di Neon, dei livelli energetici del Neon come pure per determinare il primo livello energetico eccitato. Con l’alimentatore per Franck-Hertz ( 555 880) la curva di Franck-Hertz può essere tracciata punto punto manualmente, con l’oscilloscopio, con un registratore XY o con CASSY. Il tubo di Franck-Hertz al Neon è diverso dal tubo convenzionale a mercurio, in quanto non necessita di riscaldamento. Un'altra caratteristica peculiare è basata sul fatto che l'atomo di Neon non possiede 10 stati energetici tra 18,3 eV e 19,5 eV. Dagli stati eccitati di 18,3 eV e 19,5 eV, l'atomo di Neon decade negli stati più bassi di 16,57 eV e 16,79 eV emettendo radiazione visibile. Per la speciale geometria e condizioni fisiche è possibile osservare bande di luce corrispondenti ai vari stati di eccitazione. Corrente di filamento: 6,3 V / 0,25 A Tensioni di griglia: 0 ... 5 VPotenziale del fascio lettronico: 0 - 80 VControtensione: 0 - 10 VRiempimento Neon: ca. 10 hPa Energia di eccitazione degli atomi di Ne: 16 - 18 eV

555 871

555 872

555 870

555 872

Cavo di connessione per F-H al Neon, 7 poli Cavo schermato con connettori DIN per collegare il tubo di Franck-Hertz su zoccolo ( 555 871) all'alimentatore di Franck-Hertz ( 555 880).

Bande di luce ad una tensione di accelerazione di circa 80 V (Tubo al Ne)

555 871

Supporto con zoccolo e schermo Zoccolo per tubo di Franck-Hertz al Neon su pannello, adatto all'uso su tavolo da laboratorio o su telaio per esperimenti ( 301300). Collegamento per l'alimentatore di FranckHertz ( 555 880): Boccola DIN (Cavo di connessione  555 872 non compreso) Connessioni per singole alimentazioni: boccole di sicurezza da 4 mm Connessione per amplificatore di misura: boccola BNC Dimensioni: 20 cm x 29,7 cm x 17 cm

Elenco apparecchiature

Esperimento di Franck-Hertz con Neon Misura e valutazione con CASSY Lab Q.tà

1 1 1 1 1 1

1

Visualizzazione della curva di Franck-Hertz (Ne) con CASSY

14

Descrizione

N° di Cat.

Tubo di Franck-Hertz al Neon . 555 870 Supporto con zoccolo e schermo per tubo per Ne-FH . . 555 871 Cavo di connessione Ne-FH . . 555 872 Alimentatore per FH . . . . . . . . . 555 880 Sensor CASSY, USB . . . . 524 010USB CASSY Lab . . . . . . . . . . . . . . . 524 200 Cavi per esperimenti Occorre inoltre: PC con Windows


Fisica atomica e nucleare

Risonanza elettronica di spin

L’apparecchiatura per la trattazione di questo argomento fornisce le basi per lo studio delle quantità microfisiche relative all’elettrone. Con il metodo della risonanza è possibile misurare direttamente la differenza di energia tra due spin. A questo scopo, una sostanza paramagnetica (DPPH = Difenil-picril-idrazile) è collocata tra una coppia di bobine di Helmholtz (campo magnetico costante con una modulazione a 50 Hz) e una bobina a radiofrequenza (campo di frequenza: da 15 a 150Hz). La bobina a radiofrequenza è parte di un circuito risonante parallelo di alta qualità. Nella scatola di risonanza, il campione di materia paramagnetica assorbe energia a radiofrequenza determinando un cambiamento dell’impedenza (smorzamento) del circuito oscillante. Sincronizzando i due canali di

Assorbimento per risonanza di un circuito sintonizzato RF

Elenco apparecchiature

Risonanza elettronica di spin (frequenza di risonanza in funzione del campo magnetico, determinazione del fattore g)

Risonanza elettronica di spin nel DPPH Q.tà

1 1 1 1 2 1 3

Descrizione

un oscilloscopio con il segnale di modulazione del campo magnetico è possibile rappresentare simultaneamente le curve del campo magnetico modulato e del segnale di assorbimento ESR (vedere figura sotto). La frequenza di risonanza a diversi valori del campo magnetico B sono direttamente indicate da un frequenzimetro digitale incorporato nell’alimentatore ESR. Dal grafico f-B è possibile determinare, per il particolare sistema spin-elettrone, il fattore giromagnetico (fattore g).

N° di Cat.

Unità di base ESR . . . . . . . . . . 514 55 Unià di controllo ESR. . . . . . . . 514 571 Coppia di bobine di Helmholtz. 555 604 Oscilloscopio a due canali 303 575 211 Cavo di misura BNC/4 mm . . . 575 24 Multimetro analogico LD 20. . . . . . . . . . . . 531 120 Zoccolo . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 11 Cavi per esperimenti

per altre informazioni vedere “Catalogo degli esperimenti” P.2.6.2-3 Frequenza di risonanza f in funzione dell’intensità B del campo magnetico risonante.

15


Fisica atomica e nucleare

514 571

Unità di controllo ESR Unità di alimentazione per il trasmettitore HF dell’unità base ESR ( 514 55) e della coppia di bobine di Helmholtz ( 555 604) per gli esperimenti sulla risonanza elettronica di spin; Display digitale dell’alta frequenza come per la corrente e la ampiezza della modulazione. Lo sfasamento fra le tensioni osservabili all’oscilloscopio, è proporzionale all’ampiezza HF e alla corrente che attraversa la bobina. Alimentazione per campo magnetico: da 0 a 10 V -, da 0 a 5 V ~, senza scala Corrente: max. 3 A (protetto da sovraccarico) Differenza di fase regolabile: da 0 a 90° Display frequenza: 4 decadi (MHz) Alimentazione: 115/230 V, 50/60 Hz, mediante cavo di rete Fusibili: per 230 V: T 0,8 B per 115 V: T 1,6 D Dimensioni: 30 cm x 21 cm x 23 cm Peso: ca. 6,2 kg

514 571

514 55

514 55

ESR-Grundgerät Per esperimenti sulla risonanza elettronica di spin degli elettroni, insieme all'unità di controllo ESR ( 514 57) o all’adattatore ESR ( 514 56).

514 56

514 56

Adattatore ESR Per collegare l'apparecchio base ESR ( 514 55) ad altre unità di alimentazione con boccole di 4 mm e strumenti di misura con boccole BNC, indispensabile quando non si impiega l’unità di controllo ESR ( 514 571). Una uscita propria delle frequenze consente misure di alte frequenze con contatori convenzionali (p. es.  575 48 o  575 451). Entrata: boccola multipla a 5 poli per l'apparecchio base ESR Uscita segnali: boccola BNC Uscita frequenze: boccola BNC Collegamenti: +12 V/ 0 V/ -12 V (con boccole di 4 mm) Dimensioni: 9,5 cm x 7,5 cm x 2,5 cm

Si richiede in aggiunta: Alimentatore 0...15 V . . . . . . . . . . . . . Trasformatore di bassa tensione S . . Contatore P . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cronometro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16

521 45 521 35 575 451 313 07

555 604

Coppia di bobine di Helmholtz Per la produzione di un campo magnetico omogeneo, es. negli esperimenti con i tubi elettronici LD. Bobine su supporto con asta di sostegno, incluso 2 piedi magnetici per il sostegno del supporto per tubi. Numero spire: ognuna 320 Resistenza CC: ca. 6 Ω Carico massimo: 2 A Collegamenti: ogni bobina 2 boccole da 4 mm. Diametro bobine: 13,5 mm Asta di sostegno: 130x10 mm Ø

Alimentazione: ± 12 V; 175 mA Campo di frequenza di ciascuna bobina: ca. 13 a 30 MHz, ca. 30 a 75 MHz, ca. 75 a 130 MHz Tensione alla bobina RF: ca. 6 Vss (rispetto alla massa) a 13 MHz e con applicazione della massima ampiezza. Segnale ESR: ca. 1 a 6 V (in relazione alla frequenza) Divisore di frequenza: 1000 : 1 Uscita frequenza per contatore digitale: TTL Corrente misuratore risonanza (DC): ca.100 µA Campo frequenze circuito oscillante passivo: 10 a 50 MHz Dimensioni della sonda di prova: 13 cm x 7 cm x 4 cm Lunghezza del sostegno: 18,5 cm Peso: ca. 0,7 kg Contenuto della fornitura: 1 Sonda di prova ESR (emittente di alta frequenza variabile, frequenza dei segnali in bassa frequenza) 3 bobine a spina per diversi campi di frequenza 1 Cavo di misura per impiegare l’apparecchio come misuratore di risonanza 1 Circuito elettrico oscillante passivo per studiare come dipende la frequenza di risonanza dal campo magnetico 1 Sonda DPPH (Difenil-Picrile-Idrazina)


Fisica atomica e nucleare Risonanza magnetica nucleare· NMR

Risonanza magnetica nucleare nella glicerina (sweep rapido) Elenco apparecchiature

NMR in Glicerina, Polistirolo e PTFE Q.tà

Descrizione

Esempi di misura registrati con CASSY: N° di Cat.

1 1 1 2 1

Sonda NMR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514 606 Alimentatore NMR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514 602 Nucleo a U con giogo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 562 11 Bobina, 10 A, 480 Spire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 562 131 Alimentatore DC 0…16 V, 0…5 A. . . . . . . . . . . . . . . . . 521 545

1 2

si raccomanda in aggiunta: Oscilloscopio a memoria digitale 507 . . . . . . . . . . . . . . 575 294 cavo HF, 1m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 501 02

1 1 2

in alternativa Sensor-CASSY, USB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 010USB CASSY Lab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 200 Cavo di misura BNC/4 mm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 575 24 Cavi per esperimenti

Sweep rapido, diagramma XY

Sweep lento, diagramma XY

Sweep rapido, diagramma a due canali

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Fisica atomica e nucleare

514 602

UnitĂ di alimentazione NMR Per l'alimentazione dell'apparecchio RNM realizzato con la sonda di misura RNM ( 514 606). L'apparecchio fornisce la tensione di modulazione, per la variazione del campo magnetico, e la tensione ad alta frequenza variabile, per la bobina di prova. Comprende l'amplificatore dei segnali necessari con filtri e sfasatore e un frequenzimetro con display a sei digit a 7 segmenti per la regolazione dellĂŹ'alta frequenza. Uscita HF e ingresso di misura per il funzionamento della bobina di prova: boccola BNC Uscita per la modulazione del campo magnetico: boccole di sicurezza da 4 mm uscita segnale NMR: boccola BNC Uscita segnale con tensione di modulazione sfasata: boccola BNC Tensione di alimentazione: 230 V Potenza assorbita: 18 W Dimensioni: 20 cm x 14 cm x 23 cm Peso: 3 kg

514 606

Sonda NMR Per la dimostrazione della risonanza magnetica nucleare in vari campioni, consiste di espansioni polari e camera di misura con bobina di prova, usata con l'alimentatore NMR ( 514 602). collegamenti elettrici: Cavo coassiale con spina BNC nella camera di misura spine di sicurezza da 4 mm sulle bobine di modulazione Dimensioni: 40 mm x 40 mm x 150 mm Peso: 2 kg La fornitura comprende: 1 Sonda NMR 2 Bobina di modulazione 2 Morsetti di tenuta 1 Serie di campioni NMR (Glicerina, Teflon (PTFE), Polistirolo, due tubi vuoti)

Occorre inoltre: 1 Nucleo a U con giogo. . . . . . . . . . . . 562 11 2 Bobine, 10 A, 480 spire . . . . . . . . . . 562 131

Montaggio meccanico dellâ&#x20AC;&#x2122;apparecchiatura NMR

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Fisica atomica e nucleare

Effetto Zeeman Osservazione con l’interferometro di Fabry-Perot

Il montaggio di questo esperimento usa l’etalon di Fabry-Perot. L’interferometro etalon è una piastra in vetro perfettamente piano parallela montata perpendicolarmente all’asse ottico. Per mezzo della specularità, una grande parte della luce incidente viene riflessa dentro la lastra di vetro, e solo una piccola parte emerge. Questa riflessione multipla vuol dire che un gran numero di raggi possono interferire fra loro a ogni angolo che emerge dall’asse ottico, in modo che si forma un sistema di anelli concentrici. Questo fenomeno può essere osservato usando un telescopio da montare e misurato con una scala nell’oculare. E’ anche possibile registrare il sistema di anelli usando la VideoCom e valutarlo con il computer.

L'effetto Zeeman consiste in una scomposizione dei livelli atomici d'energia in presenza di un campo magnetico esterno; ciò provoca anche la scomposizione delle transizioni da un livello all’altro. Questo fenomeno fu previsto da H. A. Lorentz nel 1895 e confermato sperimentalmente da P. Zeeman un anno più tardi. L’effetto Zeeman può essere osserva p. es. nella riga rossa dello spettro del cadmio (λ= 643.8 nm). Comunque, per osservare la separazione di questa riga spettrale è richiesto un interferometro ad alta risoluzione, così le due componenti della riga rossa del cadmio sono p. es. solo spostate di ∆R=0,02 mm per una densità di flusso magnetico B=IT. Con l’aiuto di un filtro di polarizzazione e di un lamina a λ/4 è possibile distinguere le due componenti polarizzate circolarmente da una polarizzata linearmente.

Separazione di energia in funzione del campo magnetico : ∆Ε = µΒ Β (Diagramma registrato usando VideoCom

Scomposizione dei livelli e transizione per l’effetto Zeeman nel Cadmio vedere catalog degli esperimenti P6.2.7.1

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Fisica atomica e nucleare

471 221 460 135

Etalon di Fabry-Perot, in supporto su asta Okular mit Strichskala, in Fassung mit Stil per Interferometro per effetto Zeeman, piastra di vetro ad elevato parallelismo, due lati con trattamento metallico semiriflettente, inclinazione dell'asse ottico dell'etalon è variabile mediante viti di regolazione

Oculare con scala, per misurare una immagine in un montaggio ottico, con asta. Scala: 10 mm, Divisione 0,1 mm Diametro del supporto: 13 cm Diametro asta di sostegno: 10 mm

Diametro: 25 mm, Spessore: 4 mm Lung. d’onda: 644 nm, pianezza: 32 nm (λ/20) Materiale: Suprasil, Coeff. di rifraz.: 1,457 Coefficiente di riflessione: 0,85 Capacità di risoluzione: ca. 400.000 Diametro del supporto: 13 cm Diametro dell’asta: 10 mm

468 400

Filtro d’interferenza, 644 nm Filtro a banda estremamente stretta per linea spettrale del Cadmio.

468 41 562 131

Supporto per filtro di interferenza

Bobina, 10 A, 480 Spire Per la produzione di forti campi magnetici con il trasformatore scomponibile.

Con supporto, su asta di sostegno, per il montaggio di un filtro di interferenza di diam.28 mm. Diametro supporto: 13 cm Diametro asta di sostegno: 10 mm

Lunghezza d’onda media: λ=643,8 nm ± 2 nm Semi larghezza: ca. 13 nm Trasmissione (λ = 644 nm): T = 47 % Bloccaggio esterno della linea: T < 0,01 % Diametro: 25 mm Diametro del supporto: 28 mm

560 315

Coppia di espansioni polari forate Per montare un elettromagnete con i componenti del trasformatore componibile, nel campo magnetico può essere osservata una fonte luminosa nella direzione del campo e verticalmente.

471 221 E1

Dotazione supplementare »Osservazione visiva« per Effetto Zeeman N° di Cat.

471 221 B

Dotazione base per »Effetto Zeeman« N° di Cat.

562 11 562 131 560 315 451 12 451 30 460 32 460 381 460 373 460 08 472 601 472 401 471 221

20

460 22 467 95 460 135

Descrizione

Sostegno con morsetti a molla Serie di filtri, colori primari Oculare con scala

Descrizione

Nucleo a U con giogo Bobina 480 spire 10 A (2 x) Coppia di espansioni polari forate Lampada al Cadmio Impedenza universale 230 V/50 Hz Banco ottico a profilo normalizzato Cavaliere con base a fori filettati Cavaliere per banco ottico 60/50 (7 x) Lente convergente con montatura + 150 mm (2 x) Lamina a quarto d’onda Filtro di polarizzazione Etalon di Fabry-Perot

471 221 E2

Dotazione supplementare »Montaggio con VideoCom« per Effetto Zeeman N° di Cat.

Descrizione

468 41 Supporto per filtro di interferenza 468 400 Filtro di interferenza, 644 nm 337 47USBVideoCom, USB


Fisica atomica e nucleare

Pompaggio Ottico

Montaggio sperimentale per l’osservazione e la determinazione delle transizioni tra livelli Zeeman contigui nello stato fondamentale del 85Rb e del 87Rb

Il pompaggio ottico è una particolare situazione fisica che permette un’ordinata inversione di popolazione fra livelli energetici atomici per mezzo della luce. Il più familiare esempio di ciò è il laser a rubino: in un breve intervallo di tempo, un gran numero di elettroni è „pompato“ in un livello energetico superiore usando la luce fornita da una lampada flash. Nell’esperimento qui descritto, mediante irradiazione da vapori di rubidio in un campo magnetico omogeneo, si crea un’inversione di popolazione dei livelli Zeeman dello stato fondamentale: in questo modo un livello diventa più densamente popolato a spese degli altri. L’inversione di popolazione può essere dimostrata otticamente durante il processo di pompaggio in quanto i vapori di rubidio assorbono luce. Mediante un irraggiamento con un campo ad alta frequenza di frequenza appropriata è possibile forzare l’equilibrio termico per mezzo di emissione indotta. L’interpretazione teorica di questo processo è analoga a quella della risonanza magnetica nucleare. Anche nel caso del pompaggio ottico, la frequenza di risonanza è proporzionale all’intensità del campo omogeneo. Alcune terminologie relative alla risonanza magnetica nucleare, come tempo di rilassamento longitudinale e trasversale, possono essere adottate per il pompaggio ottico.

Rappresentazione schematica del montaggio sperimentale 햲 Lampada al Rubidio HF 햳 Lente 햴 Filtro interferenziale 햵 Filtro di polarizzazione 햶 Lamina λ/4

햷 Lente 햸 Bobine di Helmholtz 햹 Camera di assorbimento 햺 Cella di assorbimento 햻 Bobine HF 햽 Lente 햾 Fotorivelatore al Silicio

Per maggiori informazioni vedere il catalogo degli esperimenti a P 6.2.8

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Fisica atomica e nucleare

558 823

Lampada al Rubidio ad alta frequenza Sorgente di segnale per pompaggio ottico. Lampada a scarica in gas rubidio con trasmettitore HF per l’eccitazione senza elettrodi; in contenitore di acciaio inossidabile su stelo, con lente collimatrice e cavo di collegamento con contatti multipin. Frequenza del trasmettitore: 60 MHz, 5 W Sonda di temperatura: PT 100 Resistenza di riscaldamento: 22 Ω , 22 W Dimensioni custodia: 8 cm x 9 cm x 16 cm Diametro dello stelo: 13 mm 558 814 558 823

558 814

558 833

Unità operativa per pompaggio ottico Alimentatore per lampada al rubidio ad alta frequenza ( 558 823) per pompaggio ottico, con potenza HF regolabile; con indicatore digitale a 3 cifre per corrente di funzionamento; collegamento boccola multipolo. Alimentazione: 230 V, 50 Hz Fusibile: T 0,8 A Potenza: 75 VA Dimensioni: 20 cm x 14 cm x 23 cm Pesoe: ca. 3 kg

Camera di assorbimento

558 826

Sistema a doppia camera su stelo di ottone, con cella di assorbimento al Rubidio nelle bobine di Helmholtz su cavaliere ( 558 826). La camera interna serve come bagno d'acqua stazionario per il riscaldamento uniforme e la regolazione della pressione di vapore nella cella di assorbimento al Rubidio. La camera esterna è una camera di flusso con le connessioni per i tubi al termostato di circolazione.

558 833

Connessione per tubi: Ø 6 mm Diametro dello stelo: 12 mm Dimensioni: 7,5 cm x 7,5 cm x 7,5 cm Peso: 0,4 kg 558 826

Bobine di Helmholtz su cavaliere 558 823 P

Dotazione per »Pompaggio ottico« N° di Cat.

558 823 558 826 558 833 558 835 558 836 530 88 558 814 522 551 468 000 472 410 472 611 460 021 460 031 460 32 460 370 460 374

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Descrizione

Lampada al Rubidio ad alta frequenza Bobine di Helmholtz su cavaliere Camera di assorbimento Fotorilevatore al Silicio Convertitore I/U per fotorilevatore al Silicio Alimentatore a spina Unità operativa per pompaggio ottico Generatore di funzioni 1 mHz a 12 MHz Filtro di linea 795 nm Filtro di polarizzazione per radiazione rossa Lamina a quarto d’onda, 200 nm Lente f = +50 mm, su asta di ottone Lente f = +100 mm, su asta di ottone Banco ottico a profilo normalizzato, 1 m Cavalire per ottica, 60/34 (7x) Cavaliere per ottica, 90/50

Disposizione per generare un campo magnetico uniforme per pompaggio ottico. Da montare su banco ottico di precisione ( 460 32). Con sostegno per la camera di assorbimento ( 558 833) con cella di assorbimento al Rubidio, con due bobine in radio frequenza su spine. Coppia di bobine di Helmholtz: Numero di spire: 210 cadauna Diametro della bobina: 26 cm Resistenza DC: ca. 3 Ω Carico massimo: 2 A Connessioni: quattro boccole da 4 mm Bobine per RF su spine: Numero di spire: 7 cadauna Diametro della bobina: 75 mm Carico massimo: 5 A Diametro spina: 4 mm Distanza spine: 19 mm Connessione per bobine a radio frequenza: boccola BNC Dimensioni: 12 cm x 26 cm x 34 cm Peso: 6,7 kg


Fisica atomica e nucleare

558 836

Convertitore I/U per fotorivelatore al silicio Convertitore corrente-tensione funzionante a batteria per l'amplificazione dei segnali elettrici forniti dal fotosensore al silicio ( 558 835) in regime fotovoltaico; con offset regolabile, per la soppressione dei segnali dovuti alla presenza di luce di intensità costante. Resistenza operativa: 100 kΩ; cioè 1 V tensione di uscita con 10 µA di fotocorrente Campo tensione di uscita: ±4 V Campo di frequenza: 0-100 Hz Alimentazione: 9 V DC usando la batteria inclusa 9 V con accumulatore (Tipo IEC 6 F 22 o IEC 6 LR) Interruzione della batteria: automatica dopo ca. 45 min. Ingresso e uscita: due boccole BNC Dimensioni: 12 cm x 9,5 cm x 5,5 cm Peso: 0,5 kg

558 836

Si raccomanda in aggiunta: Alimentatore a spina 9,2 V stabilizzati. 530 88

558 835

Fotorivelatore al Silicio Per la conversione proporzionale di energia luminosa in energia elettrica; in montatura su stelo di ottone. Campo massimo di sensibilità: Rosso/Infrarosso Superficie attiva: 100 mm2 Connessione: boccola BNC Diametro montatura: 130 mm Diametro stelo: 13 mm

472 410

Filtro di polarizzazione per radiazione rossa

472 410

472 611

Lamina a quarto d'onda, 200 nm

Per ottenere luce polarizzata linearmente nella banda del rosso o del vicino infrarosso. Foglio di plastica dicroica in montatura girevole, su stelo di ottone.

Per ottenere luce polarizzata ellitticamente o circolarmente. Foglio birifrangente (foglio ritardatore) di spessore opportuno con montatura girevole su stelo di ottone.

Grado di polarizzazione: 99 % Scala angolare 0° a ±90° con divisioni di 5° Diametro del filtro: 50 mm Diametro della montatura: 130 mm Diametro dello stelo: 13 mm

Ritardo della luce: 200 ± 20 nm Scala angolare: 0° a ±90° con divisioni di 5° Diametro del filtro: 50 mm Diametro della montatura: 130 mm Diametro dello stelo 13 mm

472 611

468 000

468 000

Filtro di linea 795 nm Filtro interferenziale a banda stretta, in montatura su stelo di ottone. Lunghezza d’onda: 795 ±2 nm Larghezza a metà intensità: max. 17 nm Trasmissione: ≥ 35 % max. rapporto di trsmissione in banda di attenuazione: 1/10000 Diametro del filtro: 50 mm Diametro della montatura: 130 mm Diametro dello stelo: 13 mm

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Fisica Atomica e nucleare

Apparecchio a Raggi X

Transilluminazione e fotografia con raggi X Ionizzazione e dosimetria Attenuazione dei raggi X in dipendenza del materiale e dello spessore Righe continue e caratteristiche, studio della sorgente di raggi X Tubi per raggi X con differenti materiale anodici per lo studio dell’influenza delle righe caratteristiche Assorbimento dipendente da energia e livelli K Legge di Moseley e determinazione della frequenza di Rydberg Effetto Compton, Bragg Effetto Compton quantitativo con rivelatore di energia dei raggi X Relazione di Duane-Hunt (determinatzione della costante di Planck dalla lunghezza d’onda limite) Riflessione di Bragg per la determinazione della distanza dei piani del reticolo di vari cristalli Studio della struttura dei cristalli mediante i diagrammi di Laue e le fotografie di Debye-Scherrer registrazione diretta dello spettro dei raggi X usando il rivelatore di energia di raggi X Confronto della spettroscopia di Bragg e della spettroscopia a fluorescenza dei raggi X usando il rivelatore di energia di raggi X Analisi con fluorescenza dei raggi X di campioni arbitrari (analisi non distruttiva di materiali) Studio degli spettri di fluorescenza dei raggi X dei livelli K e L Determinazione dell’energia di legame del singolo sottolivello L per eccitazione selettiva (in funzione della tensione anodica)

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Per maggiori informazioni sulle caratteristiche tecniche e gli accessori richiedere il catalogo:

“Apparecchio a raggi X”

Lo schermo fluorescente è iseale per eseguire semplici esperimenti di transilluminazione


Fisica atomica e nucleare

Sensori per raggi α, β, γ e X

Camere a nebbia e di ionizzazione 546 35

Adattatore per camera di ionizzazione Per adattare la camera di ionizzazione al cavo schermato dell’amplificatore di misura; con foro (D = 4 mm) per sostenere il preparato radioattivo nella posizione ottimale. Altezza: 5,5 cm 559 57

Nebelkammerbild 559 57

Camera a nebbia di Wilson secondo Schürholz Per visualizzare il cammino delle particelle α; breve intervallo di tempo per la condensazione di una miscela di vapore acqua/alcool, che raggiunge la soprassaturazione per espansione adiabatica con una pompa a mano. Il coperchio della camera di osservazione e per l'ingresso della luce, è di vetro artificiale, con boccole per applicare la tensione di deionizzazione e sostegno preparato di radio ( 559 59).

559 59

Preparato di Radio per camera di Wilson Preparato in libera vendita con licenza di fabbricazione; su spillo da introdurre nella camera di Wilson ( 559 57); per ulteriori informazioni vedere pag 35.

Durata del tempo utile per la condensazione del vapore: ca. 1 s per ogni espansione Tensione di deionizzazione: 100 a 200 V Connessione: boccole da 4 mm Dimensioni della camera: 3,5 cm x 10,5 cm Ø Peso: 2 kg

546 27

Appendice ad altezza variabile

Vedere catalogo degli esperimenti P 6.4.1-P 6.4.4/ P 6.5.1

Per misurare tasso di penetrazione dei raggi α con la camera di ionizzazione ( 546 25); tubo metallico con una parte superiore scorrevole per variare con continuità la distanza fra il preparato e il coperchio della camera. Dimensioni: Diametro: 7,5 cm Altezza: 8,5 a 11 cm, regolabiler

546 33

Elettrodo a griglia Per lo studio della conducibilità dell'aria ionizzata e dell'effetto fotoelettrico unitamente all'elettrodo di zinco ( 546 31). Griglia rettangolare con spinotto da 4 mm per il montaggio.

546 31

Elettrodo di Zinco Per lo studio dell'effetto fotoelettrico unitamente all'elettrodo a griglia ( 546 33) e della conducibilità dell'aria da ionizzazione. Piastra di zinco con spinotto da 4 mm per il montaggio.

546 25

Camera di ionizzazione Per esperimenti quantitativi sulla radiazione radioattiva (potere ionizzante, caratteristica di saturazione). La parte inferiore della camera metallica con supporto isolante si adatta all'amplificatore di misura ( 532 00); con boccola isolata per il collegamento all'alta tensione. Appendice della camera con portagomma. Tensione: 0 ... 4 kV Tensione di saturazione: 3 kV Collegamenti: boccola da 4 mm Manicotto isolato: 28 mm Ø interno Dimensioni della camera: 9 cm x 9 cm Ø

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Fisica atomica e nucleare Contatore Geiger 667 9182

Contatore Geiger Strumento manuale per misurare e registrare raggi radioattivi permanenti (α,β,γ) . I differenti tipi di raggi sono selezionabili con la selezione del raggio. I valori di misura vengono raccolti dalla memoria interna. Il software allegato permette di elaborare mediante un computer i dati misurati. La batteria incorporata ha una durata di ca 10 anni . Incluso porta seriale RS232, cavo di collegamento, software Windows e manuale d’uso. Display: cristalli liquidi (LCD) a 4 digits, diagramma a colonna logaritmica, indicazione del tipo di funzionamento Grandezze di misura: Sievert/h (µSv/h, mSv/h) , impulso/sec, impulso/ intervallo del tempo regolabile Rivelatore dei raggi: tubo contatore a finestra α,β,γ secondo il principio Geiger Muller, contenitore in acciaio inox con riempimento neon alogeno, lunghezza 38.1 mm, diametro 9,1 mm, finestra Mica 1,5 a 2 mg/cm2 Sensibilità Gamma: 108 impulsi per radiazione Co-60 di 1uSv/h nella banda energetica della radiazione ambiente Intervallo zero: ca. 10 pulsi per minuto Temperatura di funzionamento: -40 a +75°C Tipo di radiazioni: α da 4MeV, β da 0,2 MeV, γ da 0,02 MeV memoria interna: 2 Kbyte, gli impulsi di misura vengono memorizzati in intervalli di tempo regolabili. Tempi, Data: regolabili, tramite tasti Dimensioni: 163 x 72 x 30 mm Peso: 0,15 kg

559 430

546 281

546 281

Contatore Geiger Per esperimenti introduttivi sulla radioattività e per chiarimenti sui modi di funzione di un tubo contatore. Elettrodo a punta in isolatore di plastica. Strumento ad elevata sensibilità, idoneo per rilevare singole particelle a da preparati con intensità molto bassa.

559 59

559 430

Preparato di Ra-226 Preparato in libera vendita, con licenza di fabbricazione, in supporto particolarmente grande per facilitarne l'impiego da parte degli inesperti (p.es. per gli esperimenti degli allievi).

546 38

Tensione di funzionamento: ca. 3kV Collegamenti: Contatore geiger: boccole da 4 mm ad alto isolamento Astuccio: pin da 4 mm Dimensioni: 5 cm x 2,5 cm Ø

546 38

Adattatore per contatore Geiger 559 59

Preparato di Radio per camera di Wilson Preparato in libera vendita con licenza di fabbricazione; su spillo da introdurre nella camera di Wilson ( 559 57); Adatto anche per esperimenti introduttivi al contatore a punta ( 546 281) e ai tubi contatori ( 559 00/01).

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Necessario se si impiega il contatore a punta con l'amplificatore (p. es.  522 61) o l’oscilloscopio (p. es.  575 211). Con resistenza di lavoro e condensatore di accoppiamento. Collegamenti: Contatore a punta: boccola isolata da 4 mm Alta tensione: coppia di boccole da 4 mm Dimensioni: 12 cm x 7 cm x 5 cm

Occorre inoltre: Preparato di Radio . . . . . . . . . . . . . . . 559 59 o Preparato di Ra-226. . . . . . . . . . . . . . 559 430


Fisica atomica e nucleare Contatori per tubi contatore

Tubi contatore

559 01

559 07

559 05

559 07

559 00

Contatore P (575 451)

Contatore digitale (575 48)

Sensor-CASSY (524 010USB) GM-Box (524 033) CASSY-Display (524 020USB)

Sensor-CASSY (524 010USB) GM-Box (524 033) CASSY Lab (524 200)

Visualizzazione digitale Altoparlante

Visualizzazione digitale Altoparlante

Visualizzazione digitale Altoparlante

Visualizzazione digitale

Visualizzazione digitale Visualizzazione analogica

3 Tempi di porta + tempo di porta libero

3 tempi di porta + tempo di porta libero

2 Tempi di porta

Tempo di porta libero

Uscita digitale

Uscita digitale

3 Tempi di porta + tempo di porta libero regolabile Tensione per contatore, Uscita analogica, Memorizzazione valori, porta seriale

Occorre in aggiunta: PC con Windows

Tubo contatore

Visualizzazione

Contatori

Contatore S (575 471)

524 0331

Mobile-CASSY (524 009)

Sensor-CASSY (524 010USB) CASSY-Display (524 020USB)

Sensor-CASSY (524 010USB) CASSY Lab (524 200)

Visualizzazione

Contatori

Pocket-CASSY (524 006)

Visualizzazione digitale Visualizzazione analogica

Visualizzazione digitale

Visualizzazione digitale

Visualizzazione digitale Visualizzazione analogica

tempo di porta libero

3 Tempi di porta

2 Tempi di porta

tempo di porta libero

Porta USB

Memorizzazione valori Porta USB

Occorre in aggiunta: PC con Windows

Porta USB Occorre in aggiunta: PC con Windows

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Fisica atomica e nucleare

559 01

Tubo contatore a finestra per raggi α, β, γ e per raggi X Tubo contatore di Geiger-Müller, in custodia di plastica con finestra di mica sottilissima, che consente anche di registrare la radiazione β molle. Con cavo stabilmente montato, compreso un cappuccio protettivo per la finestra di mica. Riempimento di gas: Alogeno Tensione media di lavoro: 450 V Connessione: cavo schermato, 55 cm lungo, con spina coassiale (Amphenol-Tuchel T 3162/1) Lunghezza del Plateau: 200 V Pendenza relativa del Plateau: < 0,05% V-1 Tempo morto: ca. 100 µs Durata: > 1010 Imp. Effetto zero nel Plateau: ca. 0,2 Imp. s-1 (schermatura con 50 mm Pb e 3 mm AI) Capacità di risposta per la radiazione γ: ca. 1 % Finestra: 9 mm Ø Massa del rivestimento: 1,5…2 mg/cm2 Dimensioni: 75 mm x 24 mm Ø

Si richiede in aggiunta: misuratore di impulsi con integrato l’alimentatore di alta tensione (v. graf. pag. 29)

559 00

Tubo contatore per raggi β e γ Contatore Geiger-Müller ad autoestinzione in involucro di vetro; particolarmente indicato per gli esperimenti di radioattività artificiale. Riempimento di gas: Alogeno tensione media di lavoro: 550 V Connessione: Spina coassiale (Amphenol-Tuchel T 3162/1) Lunghezza del Plateau: > 250 V Pendenza relativa del Plateau: 0,12 % V-1 Tempo morto: 140 µs Durata: > 3 x 109 Imp. Effetto zero nel Plateau: ca. 0,5 Imp. s-1 (schermatura con 50 mm Pb e 3 mm AI) Capacità di risposta per radiazione γ: ca. 0,1 % Spessore delle pareti: 0,1 mm vetro (corrispondente ad una massa ricoprente di 25 mg cm-2 ) Dimensioni: 17,5 cm x 2 cm Ø

559 15

Gabbia di protezione e tubo schermante Adatti al tubo contatore ( 559 00). Gabbia per proteggere il bulbo di vetro dai danni meccanici senza influire sulla sensibilità del dispositivo. Tubo schermante per l'assorbimento delle particelle β nello studio della radiazione γ con vite per il fissaggio della spina del cavo per tubo contatore ( 559 07). Dimensioni: 14 cm x 2,5 cm Ø

Si richiede in aggiunta: Cavo per contatore, 100 cm . . . . . . . 559 07 Misuratore di impulsi con integrato l’alimentatore di alta tensione (v. graf. pag. 29) Si raccomanda in aggiunta: Gabbia di protezione e tubo schermo 559 15

559 05

Tubo contatore a finestra per β, γ e raggi X Particolarmente indicato per l'apparecchio a raggi X ( 554 811/812). Esecuzione come  559 01, senza cavo.

559 07

Massa per unità di area: 2...3 mg/cm2 Connessione: Spina coassiale (Amphenol-Tuchel T 3162/1)

Cavo per tubo contatore, lungo 100 cm 524 0331

Contatore GM- S Vedere prospetto ”CASSY Computer Assisted Science SYstem”.

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Per collegare i tubi contatore ( 559 00/559 05) con un dispositivo di conteggio con sorgente di alta tensione incorporata (v. graf. pag. 29). Cavo schermato con spine e zoccolo (Amphenol-Tuchel T 3162/1).

Si richiede in aggiunta: Cavo per tubo contatore, 100 cm . . . 559 07 Misuratore di impulsi con integrato l’alimentatore di alta tensione


Fisica atomica e nucleare Contatori

575 451

Contatore P Per il conteggio degli impulsi dei tubi contatori o di altri impulsi elettrici oltrechè per misure di frequenza e di tempo. Adatto in particolare per la sperimentazione degli studenti. Con display a 5 digit, altoparlante interno e ingresso speciale per tubo contatore con alimentatore interno per l'alta tensione, 2 ingressi per barriere fotoelettriche, memoria fino a 6 tempi (p. es. esperimenti sugli urti) calcolo di velocità e accelerazione. Compresa unità di alimentazione. Per dati tecnici richiedere documentazione.

575 471

Contatore S Per conteggio di impulsi da tubi contatori, per misure di durata di impulsi, tempo e frequenza. Particolarmente indicato per la sperimentazione allievi; display a LED di 5 cifre; altoparlante incorporato; ingresso per tubo contatore con alimentatore di alta tensione interno; ingressi per 2 barriere luminose. Compresa alimentazione. Per dati tecnici richiedere documentazione.

575 48

Contatore digitale Misuratore universale da dimostrazione per conteggio di impulsi e tasso, frequenza, misure di periodi e di tempi con interfaccia seriale per il collegamento al computer (incluso software per windows) Per dati tecnici richiedere documentazione.



Vedere anche Sensor-CASSY sul prospetto »CASSY Computer Assisted Science SYstem«

29


Fisica atomica e nucleare

Radioattività Preparati radioattivi e armadio di conservazione

546 56

Aufbewahrungsschrank für radioaktive Stoffe Per il magazzinaggio ordinato e sicuro di preparati radioattivi, conforme alle norme in vigore nella Repubblica Federale Tedesca e alle raccomandazioni di comitati internazionali, in materia di protezione dalle radiazioni. Il locale dove collocare l'armadietto potrà essere la sala di preparazione o un'altra sala in cui l'accesso sia limitato e dove una persona non sarà presente per più di 500 ore l'anno. Il livello di radiazione, alla distanza di due metri, si riduce nettamente a un valore di sicurezza (<0,3 mSva-1). Così a questa distanza, non c'è limite al tempo di esposizione entro un periodo di 40 ore settimanali. Perciò, la distanza dalla sorgente è la più semplice e la migliore protezione dalle radiazioni. Arredamento interno: 1 ripiano intermedio Attività massima consentita del contenuto: 15 x 105 Bq Dose energetica accumulata a 25 cm di distanza dalla superficie con la dotazione massima ammessa: 1,5 mJ kg-1 dopo 500 ore Dimensioni: 31 cm x 35 cm x 15 cm Peso: 5 kg

Attenzione: Il possesso dei preparati radioattivi con licenza di fabbricazione non è soggetto ad autorizzazione nella Repubblica Federale Tedesca, sussistendo comunque l’obbligo di darne comunicazione. I preparati devono essere protetti da manipolazione non autorizzata, per esempio, mediante il loro magazzinaggio in un armadietto per sostanze radioattive (54656). I preparati radioattivi devono essere manipolati in ottemperanza alle istruzioni operative relative alla licenza di fabbricazione e alle ordinanze in materia di protezione dalle radiazioni.

30

La nostra offerta di preparati radioattivi corrisponde, nella sua molteplicità, alle esigenze di ogni tipo di scuola. Vincolanti per l’esecuzione tecnica e per la sicurezza e la prova dei preparati sono le rigorose prescrizioni in vigore nella Repubblica Federale Tedesca, le quali corrispondono alle norme internazionali, anzi le aggravano. Fra queste si distinguono: · preparati in libera vendita, la cui attività è inferiore ad un limite definito dalle leggi sulla protezione dalle radiazioni. · preparati dalla produzione consentita e con un’attività più elevata, mediante particolarità costruttive e schermatura, se manipolati avvedutamente sono esenti da ogni rischio. Per le scuole offriamo due gruppi di preparati, contraddistinti nell’ultima colonna della tabella sinottica con 햲, 햳:

preparati esenti da limitazioni con licenza di fabbricazione, richiesta in alcuni stati della Repubblica Federale Tedesca.

preparati con licenza di fabbricazione.

I preparati e sono forniti insieme ad una copia della relativa licenza di fabbricazione.


Fisica atomica e nucleare

559 430

559 82

559 59 559 84

559 430

Preparato Ra-226 Preparato in libera vendita, con licenza di fabbricazione, in supporto particolarmente grande per facilitarne l'impiego da parte degli inesperti (p.es. per gli esperimenti degli allievi).

559 59

Preparato di Radio per la camera di Wilson Preparato in libera vendita con licenza di fabbricazione; su spillo da introdurre nella camera di Wilson ( 559 57); anche per esperimenti introduttivi con il contatore a punta ( 546 281) e ai tubi contatori ( 559 00/01/05).

559 82

Preparato Am-241 Per esperimenti con raggi α; misura di percorso (range) p.es. con  546 25/27; la loro deviazione in campi elettrici e magnetici; la determinazione della carica specifica con le camere a deviazione per radiazioni nucleari ( 559 22); analisi energetica con il rivelatore a semiconduttori ( 559 92).

559 83

559 83

Serie di prepatati radioattivi Per ricerche rigorose di analisi energetiche con il rivelatore a semiconduttori ( 559 92) o con il contatore a scintillazione ( 559 901). I singoli preparati hanno la stessa attività. Per il contenuto della fornitura vedere tabella a pag. 35.

559 84

Miscela di preparati α, β, γ Per lo studio delle proprietà della radiazione radioattiva, in particolare per esperimenti rigorosi di analisi energetica con il rivelatore a semiconduttori ( 559 92) e con il contatore a scintillazione ( 559 901).

31


Fisica atomica e nucleare Preparati radioattivi

N° di Cat.

Attività

Preparato

Radiazione

Descrizione

559 430

Preparato Ra-226 559 59

Preparato di Radio per 559 57 559 809

Preparato Cs-137, 3,7 MBq

559 82

559 825

559 84

559 87

Miscela di Preparati α, β, γ

559 885

Preparato per calibrazione 137 Cs, 5 kBq

32

N° tipo di licenza Tipo di permesso.

Ra 226

α, β, γ

protetto da contatti in cilindro cavo; su asta metallica, 7 cm x 1 cm Ø, con spina da 4 mm

Vetro con tappo a vite 10,5 cm x 5 cm Ø

NW 229/81 햲

3,3 kBq ^ 0,09 µCi) (=

Ra 226

α, β, γ

protetto da contatti in cilindro cavo; su spillo, lunghetta totale: 3 cm

vetro con tappo; 5 cm x 4,5 cm Ø

NW 228/81 햳

3,7 MBq ^ µCi) (=100

Cs 137

β, γ

Preparato sferico, sicuro da contatto in contenitore di Alluminio

Contenitore in piombo con coperchio

Nds 151/96 햳

Cs 137

β, γ

Bottiglia di plastica con chiusura in box di conservazione, iPreparazione aperta di Cs137 per creare una soluzione di Ba 137 a vita breve.

Nds 151/90 햳

330 kBq ^ 9 µCi) (=

Am 241

prevalentemente α; in più γ e elettroni di conversione

Sinterizzato in foglio di metallo prezioso; coperto con foglio di oro (0,003 mm) incollato all’interno di un piccolo foro di un supporto metallico che è coperto da una rondella a molla di sicurezza Suppoto metallico, 10 mm Ø con spina ; da 4 mm; Lunghezza totale: 5 cm

Vetro con tappo a vite 9,5 cm x 8 cm Ø

NW 76/76 햳

3,7 kBq

Am 241

prevalentemente α

Preparato montato in modo da essere protetto da contatto con filetto M5 per fissaggio

Preparato non coperto senza perdita di energia

Non richiesto

74 kBq ^ 2 µCi) (=

Am 241

prevalentemente α in aggiunta γ

ogni preparato è montato in un piccolo foro di un supporto metallico; protetto da contatto con un coperchio

Contenitore comune di Alluminio, 6 cm x 6 cm Ø

NdS 002/99 햳

74 kBq ^ 2 µCi) (=

Co 60

γ

74 kBq ^ 2 µCi) (=

Na 22

γ, Positroni, radiazione di annichilazione

74 kBq ^ 2 µCi) (=

Sr 90

β

330 kBq 4,4 kBq 4,4 kBq

Cs 137 Am 241 Sr 90

α, β, γ

eseguito come il (559 84) miscela di preparati α, β, γ

330 kBq ^ 9 µCi) (= 4,4 kBq ^ 0,12 µCi) (= 4,4 kBq ^ 0,12 µCi) (=

Cs 137

α, β, γ (energia β da nuclide figlio Y 90)

montato in un piccolo doro di, un supporto metallico; protetto da contatto con un coperchio Dimensioni del supporto 85 mm x 12 mm Ø

Contenitore di Alluminior, 5,5 cm x 3 cm Ø

NdS 002/99 햳

5 kBq ^ (=0,14 µCi)

Cs 137

β, γ

Preparato distribuito in modo omogeneo sul volume dei becher di Marinelli, adatto anche per la determinazione dell’attività di campioni acquosi

Barattolo di metallo

Nds 152/96 햲

Preparato di Am-241

Serie di preparati radioattivi

Contenitore

3,3 kBq ^ 0,09 µCi) (=

559 815 370 kBq ^ µCi) Generatore di isotopi (=10 Cs/Ba-137m

Preparato Am-241

Custodia e montaggio dei preparati

Am 241 Sr 90

Dimensioni del supporto 85 mm x 12 mm Ø


Fisica atomica e nucleare 559 825

Preparato Am-241, aperto 3,7 kBq Preparato aperto senza richiesta di permessi per l’uso in Germania per esperimenti con radiazione α, in particolare nella spettroscopia. L’Am 241 non è coperto, non c’è perciò energia sparsa o perdita di energia dovuta alla copertura, con il preamplificatore discriminatore (559 931). E’ possibile una risoluzione della struttura fine. Sorgente montata in modo da essere protetta da contatto. Con vite M5 per il fissaggio 559 825

559 885

Preparato di calibrazione 137 Cs, 5kBq 559 809

Cs 137 con radiazione γ ad alta intensità, per esperimenti di analisi energetica. particolarmente adatto per esperimenti sull’effetto Compton per la sua proprietà di sorgente a singolo picco di media energia (662 keV) così come di sorgente puntiforme (Diametro della sfera attiva di ca. 1mm). Con contenitore di protezione.

Preparato con omologazione e attività misurata, per la calibrazione di una stazione di misura, p.es. campioni ambientali con geometria di riferimento; poichè l'attività è distribuita in modo omogeneo sul volume totale del Becher di Marinelli per una densità di 1g/cm3, il preparato calibrato è adatto anche per la determinazione dell'attività di campioni acquosi. Con contenitore di protezione, approvazione per uso scolastico secondo la legge tedesca e certificato di calibrazione con precisione di ± 10%.

Dimensioni: 10 cm x 10 cm x 8 cm Peso: 1 kg

Dimensioni: ø 16 cm, Altezza 15 cm Peso: 1,5 kg

preparato Cs-137, 3,7 MBq

554 809

559 815

Generatore di isotopi Cs/Ba-137m Preparazione aperta di Cs 137 con una attività di A = 370 kBq per creare ripetutamente (da 500 a 1000 volte) una soluzione radioattiva a vita breve di 137 m Ba per lo studio del decadimento radioattivo e del tempo di dimezzamento. Completo di siringa nel box di conservazione; comprende 250 ml di soluzione eluente. Il prodotto è omologato per l'uso nelle scuole secondo la Direttiva per la protezione da radiazioni. Dimensioni: 20 cm x 7 cm x 15 cm Peso: 650 g

559 816 559 815

Soluzione per eluizione, 250 ml

33


Fisica atomica e nucleare Proprietà delle radiazioni radioattive

559 18

Collimatore con assorbitori Per sostenere preparati radioattivi su punte di 4 mm, per la concentrazione della radiazione e per attenuarla con assorbitori di alluminio o di piombo di diversi spessori. Con due fori di 4 mm, diaframmi e calotte con molle per il sostegno di diaframmi e di assorbitori. Compresi 40 assorbitori. Spessore degli assorbitori: Alluminio: 0,02/0,1/1,0 mm (je 10 x) Piombo: 1,0 mm (10 x) Diametro degli assorbitori: 1 cm Collimatore: Diametro del diaframma: 6 mm Dimensioni: 10 cm x 1,2 cm Ø

Misura di assorbimento

559 94

55918

559 94

Serie di assorbitori e bersgli Materiale piatto per esperimenti sull'assorbimento di radiazioni e per spettroscopia a scintillazione. Nella fornitura sono comprese due scatole trasparenti per la conservazione del materiale. Q.tà

Materiale

9 5 2 9 5 9 10 10 2 2 1

Alluminio Alluminio Alluminio Ferro Ferro Piombo Piombo Piombo Molibdeno Argento Tantalio

Dimensioni (mm)

70 x 70 x 5 70 x 70 x 1 70 x 70 x 0,5 70 x 70 x 5 70 x 70 x 1 70 x 70 x 5 70 x 70 x 1 10 Ø x 1 25 x 25 x 0,1 25 x 25 x 0,1 25 x 25 x 0,1

Radiazione β in un campo magnetico 559 23

Supporto firevole per tubo contatore a finestra Per il posizionamento orientabile del tubo contatore ( 559 01/05) nel campo di un elettromagnete, per esperimenti sul comportamento dei raggi β e γ in campo magnetico. Da montare sulle espansioni polari (da  560 31). Compresi scala angolare e accessori di montaggio. 559 23

34

Scala angolare: ± 40° con divisione in gradi


Fisica atomica e nucleare

559 22

Camera di deviazione per radiazioni nucleari Per lo studio quantitativo dell'azione dei campi elettrici e magnetici sulla traiettoria delle particelle α e β; in particolare per l'analisi delle velocità (filtro di Wien), nonché per determinare la polarità della carica e la carica specifica. Camera da svuotare d'aria, nella quale sono collocati i preparati radioattivi, la cui radiazione perviene, attraverso una finestrella d'uscita estremamente sottile, al tubo contatore. Coppia di lastre: Distanza delle lastre: 0,9 mm Lunghezza delle lastre: 65 mm Alimentazione: 0 a 3 kV attraverso boccole di sicurezza di 4 mm Dispositivo della fenditura spostabile: larghezza della fenditura: 0,5 mm distanza fenditura-schermo spostate: 32,5 mm spostamento fenditura dal centro: 0,5 mm raggio risultante della traiettoria: 1,05 m Spessore finestra d'uscita del raggio: 3,5 mm Attacco per il vuoto: portagomma 8 mm Vuoto occorrente: ca. 4 x 10-2 mbar Intensità di campo occorrenti: per radiazione α: 0 a 0,4 T per radiazione β: 0 a 0,03 T Lunghezza complessiva camera: ca. 15 cm

559 22

Contenuto della fornitura

1 camera di deviazione con coppia di lastre 1 camera di deviazione con dispositivo di spostamento della fenditura 1 Coppia di espansioni polari con supporto per la camera di deviazione e tubo contatore a finestra ( 559 01); adatte per il nucleo a U ( 562 11) 2 graffette per le espansioni polari 1 Distanziatori per espansioni polari 1 Sostegno per preparati su asta da 4 mm 1 Contenitore sagomato per la conservazione degli apparecchi (55 cm x 28,5 cm)

Determinazione della velocità delle particelle α (Metodo della compensazione)

햴 햳 햲 Monocromatore di velocità 햲 Magnete di deflessione 햳 Tubo contatore a finestra 햴 Montaggio geometrico del monocromatore di velocità e del magnete di deflessione per raggi β

Analisi della velocità delle particelle α usando il monocromatore di velocità

35


Fisica atomica e nucleare

559 56

Deflessione delle particelle αTnell’attraversare una foglia d’oro Retrodiffusione di particelle α Misura della dipendenza dell’angolo N (υ) per la diffusione di Rutherford Determinazione del numero atomico Z dell’Alluminio

Camera di diffuzione secondo Rutherford Camera cilindrica per vuoto nella quale può essere dimostrata, in modo particolarmente semplice, qualitativamente e quantitativamente la diffusione di particelle alfa. Adatta inoltre per esperimenti di spettroscopia alfa. Con guida assiale rotante per l’orientazione del preparato e supporto per “foglio metallico“, con scala angolare per una regolazione definita. Il rivelatore α è fissato mediante una spina BNC, alla parete interna della custodia. Guida rotante supplementare per l’inserimento di un ulteriore foglio metallico nel fascio di particelle. Coperchio e fondo della camera sono in vetro acrilico; la camera a diffusione è anche adatta quindi per la proiezione con la lavagna luminosa. Scala angolare (campo di rotazione): -150°...0°...+150° con divisione di 5° Collegamento per tubo da vuoto: 9 mm Ø Collegamento di misura: boccola BNC Dimensioni: 12 cm x 19 cm Ø Peso: 1,8 kg La fornitura comprende: 1 Camera a vuoto 1 Rivelatore alfa con fenditura asportabile di 2 mm 1 Diaframma da 1 mm 1 Diaframma 5 mm 1 Foglio d’oro in montatura ( 559 54)

559 52 559 56

Foglio di Alluminio in montatura Per esperimenti sulla diffusione di Rutherford. Foglio incollato su diaframma di plastica. Spessore del foglio: 8 µm Diametro dell’apertura del diaframma: 12 mm Dimensioni (Telaio): 50 mm x 50 mm

Elenco apparecchiature

Diffusione Rutherford: Misura del tasso di diffusione in funzione dell’angolo di diffusione e del numero atomico. Q.tà

1 1 1 1 1 1 1 1 1 2

Descrizione

N° di Cat.

559 54

Camera di diffusione . . . . . . . . 559 56 Foglio di Alluminio . . . . . . . . . . 559 52 Preamplificatore discriminatore 559 931 Alimentatore a spina . . . . . . . . 562 791 Preparato Am-241. . . . . . . . . . 559 82 Contatore digitale. . . . . . . . . . . 575 48 Pompa per vuoto D 2,5 E . . . . 378 752 Flangia portagomma DN 16 . . 378 031 Tubo per vuoto . . . . . . . . . . . . 307 68 Cavo BNC, lungo 1 m . . . . . . . 501 02

Foglio d’oro in montatura Per esperimenti sulla diffusione di Rutherford. Foglio incollato su diaframma di plastica. Spessore del foglio: 2 µm Diametro dell’apertura del diaframma: 12 mm Dimensioni (Telaio): 50 mm x 50 mm

log N = f(υ) in un angolo di diffusione di ±30°

Per ulteriori informazioni vedere “Catalogo degli esperimenti” P6.5.2

36


Fisica atomica e nucleare Sistema per esperimenti sulla radioattività

588 855 S

Serie di apparecchi RAD 1-Radioattività Collezione completa con 55 apparecchi per esperimenti sulla radioattività in vassoio sagomato.

588 855

Il sistema qui descritto rende possibilel’esecuzione di esperimenti fondamentali sulla radioattività con particolari caratteristiche di praticità e con particolare riguardo alla tecnologia nucleare e alla protezione dalle radiazioni. Caratteristiche particolari: · Utilizzabile per esperimenti dimostrativi ed esperimenti allievi · Per la particolare scelta dei componenti il sistema è adattabile in modo flessibile ad un’ampia gamma di dispositivi di conteggio

componenti dotati di appositi innesti. · Documentazione completa per allievi e insegnanti.

Attenzione: Il preparato Ra-226, raccomandato per gli esperimenti è fornito con una copia della licenza di fabbricazione (NW 22981).

Contenuto: 1 Supporto per tubo contatore 1 Supporto per preparato 1 Box con coperchio (442 89) con 30 assorbitori e diaframmi; Dimensioni 50 mm x 50 mm 8 Piastre di piombo 3 Diaframmi di piombo 4 Piastre di Alluminio 2 Piastre di acciaio 1 Piastra di stagno 2 Piastre di plastica 1 Piastra di piombo laccata con due diversi spessori di laccatura 1 Piastra di piombo ricoperta 1 Foglio di acetato 1 Piastra a spine RAD 3 Morsetti 2 Magnete cilindrico con supporto 1 Tubo di plastica, lungo 150 mm, con 2 tappi 1 Telaio di alluminio, 70 mm x 70 mm 3 Reticelle per gas 2 Palloncini 1 Barattolo con polvere di noce 1 Solfato di potassio, 100 g 2 Piastre di metallo 1 Barattolo con pallini di piombo, 100 g 1 Serie di 10 sacchetti di plastica 1 Modello di preparato 2 Supporti a spina per magneti, lungo 80 mm 2 Supporto per tubo 1 Vassoio S-RAD 1

· Uso di radiatori non pericolosi anche se usati impropriamente da operatori inesperti (sono inclusi i certifcati d’uso dei preparati) 301 322

· Semplici e chiari montaggi sperimentali, non richiedenti particolari regolazioni, sopra una base di lavoro con fori godronati in cui fissare i

Supporto per piastra per esperimenti RAD per telaio per esperimenti Per il montaggio fra due guide profilate p. es. il tealio per dimostrazioni sperimentali ( 301 300). Dimensioni: 30 cm x 30 cm

588 48IT

SVN Fisica Atomica - Radioattività 32 descrizioni di esperimenti con la collezione di apparecchi SVN RAD e il contatore S; schede per insegnanti e allievi in libro a spirale o in formato elettronico pdf. 301 322

37


Fisica atomica e nucleare

da

588 48IT

Proprietà dei differenti tipi di radiazione Raggi α, β e γ Propagazione Legge della distanza Assorbimento Schermatura Spessore di semiattenuazione Deviazione in un campo magnetico Diffusione e retrodiffusione Attenuazione dell’attività della polvere in aria

Misura della radiazione

Esempi di applicazione

Tubi contatore e contatore URadiazione di fondo - effetto zero Noce del Brasile, Sali di calcio, Cappa incandescente e Sorgente radio Tasso di conteggio e statistica

Studio dello spessore di uno strato di carte, plastiche da imballaggio, vernici Livello del contenuto e analisi di cavità Test di spessore di materiali

Elenco apparecchiature

Dimostrazione Q.tà

1 1 1 1 1 1

Descrizione

N° di Cat.

Collezione RAD 1 . . . . . . . . .588 855S Preparato Ra-266 . . . . . . . . .559 430 Tubo contatore a finestra . . .559 01 Piastra per esperimenti RAD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .301 322 Coppia di piedi di sostegno . .301 339 Contatore P . . . . . . . . . . . . . .575 451

Determinazione della radiazione emessa da una reticella per gas radioattiva

Elenco apparecchiature

Esercitazione allievi Q.tà

1 1 1 1

Descrizione

N° di Cat.

Collezione RAD 1 . . . . . . . . .588 855S Preparato Ra-266 . . . . . . . . .559 430 Tubo contatore a finestra . . .559 01 Contatore S . . . . . . . . . . . . . .575 471

Analisi di mattoni

38


Fisica atomica e nucleare

Analisi energetica delle radiazioni α, β, γ e dei raggi X L’analisi energetica delle radiazioni ionizzanti apre all’analisi sperimentale di un largo campo della fisica nucleare e dell’interazione radiazionemateria. Di conseguenza, diventa possibile l’insegnamento in classe di diversi argomenti quali misure di assorbimento, determinazione dell’attivazione della sezione d’urto differenziale, fluorescenza dei raggi X, analisi non distruttiva di materiali o diffusione Compton. In aggiunta si possono effettuare misure di spettroscopia nucleare per identificare sostanze radioattive non conosciute o misurare la contaminazione ambientale. Attraverso l’uso di diversi rivelatori

Cordinamento degli apparecchi per la spettroscopia α e per la spettroscopia γ e β

559 92

α

– rivelatore a sciltillazione per radiazione γ e β; rivelatore a semiconduttore per radiazione α e β– si possono studiare sperimentalmente i differenti tipi di radiazioni prodotte dal decadimento radioattivo. · Spettri energetici della radiazione α, β e γ · Penetrazione ed assorbimento della radioattività Dipendenza dal tipo di energia della radioattività dipendenza dal materiale assorbente · Meccanismi di interazione fra radiazione e materia

β

Rilevatore a semiconduttore o da 559 56

γ 559 901

Analisi multicanale 524 010 USB 524 058

575 48

Alimentatore di alta tensione 1,5 kV / 1 mA

521 68

Contatore

Sensor CASSY, USB con Box MCA

Contatore digitale

Monitor

Valutazione 524 200

p.es.

39

Contatore a scintillazione

stadio di uscita del rivelatore

559 912

559 93 Preamplificatore discrimintore

Diffusione Compton Effetto fotoelettrico Radiazione di annichilazione di coppie elettrone-positrone Analisi spettrale dei raggi X fluorescenza dei raggi X Radiazione di frenamento interno, MoseleyGesetz Diffusione Rutherford principio di funzionamento dei rivelatori · Misura di contaminazione ambientale · Serie di decadimenti, equilibrio radioattivo, datazione radioattiva

575 211

Oscilloscopio

Software CASSY-Lab per PC con Win 95/NT/2000/XP/Vista


Fisica atomica e nucleare Box MCA

Spettro γ di

22Na/137Cs/60Co

524 058

Box MCA (Analizzatore multicanale) Il Box MCA à parte del sistema CASSY-S ed insieme con adatti rivelatori (p.es. contatore a scintillazione NaJ(Tl), rivelatori a semiconduttori Si) e in combinazione con Sensor-CASSY ( 524 010 USB) o Pocket-CASSY ( 524 006), CASSY Lab ( 524 200) e un Computer costituisce un analizzatore multicanale ad ampiezza di impulso per la registrazione facile ed affidabile del decadimento di prodotti radioattivi. Il meccanismo di interazione nei rivelatori genera impulsi elettrici di varie ampiezze che sono proporzionali alla perdita di energia nel rivelatore, diversamente dai tubi contatore Geiger. Questi impulsi vengono convertiti in valori numerici equivalenti, e il Sensor CASSY aggiunge questi valori a quelli presenti nei canali corrispondenti. Lo spettro dell’energia risultante rappresenta la distribuzione in frequenza della radiazione radioattiva emessa in funzione dell’energia. Di conseguenza, un MCA è qualitativamente e in modo rilevante differente da un analizzatore monocanale che spazza l’intero spettro usando una piccola finestra e quindi non adatto per livelli a bassa attività. Per valutare la differenza nell’esperimento il box MCA può anche essere usato come analizzatore monocanale. Il Box MCA ha un ingresso BNC che permette la connessione di rivelatori esterni, p. es. un contatore a scintillazione NaJ ( 559 901) con lo stadio d’uscita del rivelatore ( 559 912) o rivelatore a semiconduttore ( 55992) o da ( 559 56) con amplificatore discriminatore ( 559 931). In aggiunta, il loro segnale analogico di uscita può essere osservato con un oscilloscopio usando un adattatore a T-BNC ( 501091). La polarità dei segnali d’ingresso e le ampiezze dei differenti rivelatori possono essere di conseguenza adattate. La tensione di alimentazione del preamplificatore discriminatore ( 559 931) e dello stadio di uscita del rivelatore ( 559 912) può essere ottenuta dal box MCA mediante una presa multipin. Lo stadio di uscita del rivelatore ( 559 912) permette la misura dell’alta tensione del rivelatore.

I contatori a scintillazione NaJ sono particolarmente adatti per radiazione γ e β, mentre i rivelatori a semiconduttore Si sono adatti per radiazione α e β. per misure con sostanze radioattive estremamente deboli (p. es. funghi contaminati da radiazione, 137 Cs) il contatore a scintillazione ( 559 901) con lo stadio d’uscita del rivelatore ( 559 912) viene protetto con lo schermo per lo scintillatore ( 559 89) con il supporto per contatore a scintillazione ( 559 891) per schermarlo dalla radioattività naturale dell’ambiente. L’uso di due box MCA e di due rivelatori permette le misure di coincidenza e anticoincidenza. Questi possono essere usati per esempio per mostrare la correlazione nello spazio e nel tempo delle due particelle γ emesse dall’annichilazione del positrone nel preparato 22Na. I precedenti stadi di uscita per rivelatore ( 559 91) e ( 559 911) possono essere collegati al box MCA, ma non permettono alcuna misura dell’alta tensione e non si adattano meccanicamente al supporto per contatore a scintillazione ( 559 891). Il Software CASSY Lab ( 524 200) permette la registrazione dei valori misurati (compresa la misura dell’alta tensione), la visualizzazione e la valutazione di ciascuno spettro in parallelo. E’ necessaria la calibrazione dell’energia con una o due energie note e può essere fatta per ogni curva o per più spettri simultaneamente. Per la valutazione sono possibili l’integrazione delle sezioni di ogni spettro, il fit della distribuzione di Gauss, l’addizione e la sottrazione di spettri. Risoluzione: 256, 512 o 1024 canali (8 - 10 Bit) per spettro Capacità di immagazzinamento: 2 x 109 eventi per canale (31 Bit) Tempo morto: ca. 60 µs - Linearità dell’energia: <3% del valore finale Finestra di coincidenza: 4 µs Limite operativo per sensori esterni: 0,5 V a 5 V secondo la regolazione dell’attenuatore, positiva o negativa. Attenuatore interno e polarità regolabile via software. Misura dell’alta tensione fino a 1,5 kV in connessione con lo stadio di uscita del rivelatore ( 559 912) Dimensioni: 92 mm x 92 mm x 30 mm

40


Fisica atomica e nucleare Spettroscopia β e γ con CASSY-S

Elenco apparecchiature 559 89

Per rilevamento di radiazione β e γ Q.tà

1 1 1 1 1 1

559 88

Descrizione

N° di Cat.

Contatore a scintillazione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 901 Stadio d’uscita per rivelatore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 912 Alimentatore di alta tensione 1,5 kV stabilizzato . . . . . . 521 68 Box MCA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 058 Sensor-CASSY, USB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 010USB CASSY Lab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 200

come sorgente di radiazione: 1 Serie di preparati radioattivi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 83 si richiede in aggiunta: PC con Windows si raccomanda inoltre: 1 Becher di Marinelli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 88 1 Schermo per scintillatore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 89 1 Zoccolo per schermo per scintillatore . . . . . . . . . . . . . . 559 891

559 901

559 89

559 891

Spettro di energia γ della concentrazione di 137Cs nei funghi dei castagni a seguito dell’incidente al reattore di Chernobyl, registrato usando un contatore a scintillazione schermato.

521 68

524 058

559 912

524 010 USB

41


Fisica atomica e nucleare 559 89

Rivelatori per β, γ e raggi X

559 88

559 912

Stadio d’uscita per rivelatore Per fissare e posizionare il contetore a scintillazione ( 559 901). Con divisore di tensione ad elevata resistenza ohmica per l'alimentazione dei dinodi del moltiplicatore di elettroni secondari, nonché con termine differenziale a variatore d’impedenza. Altezza dell'impulso proporzionale all'energia raggiante acquistata dallo scintillatore. Tre cavi schermati fissati stabilmente per segnali d'uscita e collegamento dell'alta e della bassa tensione alla circuiteria interna. Divisore di tensione per il fotomoltiplicatore: Resistenza complessiva: 6,75 M Resistenza di lavoro: 100 k Segnali di uscita: Polarità: negativa Tempo di salita: ca 0,4 µs Ampiezza: ca. 4,5 µs Ampiezza massima: -7,5 V Ampiezza standard: -0,05 a -2 V tensione necessaria: Sistema dei dinodi: max 1,5 kV Inseguitore di emettitore: -9 V a -15 V Cannessioni: Contatore a scintillazione: boccola 14 poli Ingresso alta tensione: boccola per alta tensione 1 polo Misura di bassa e alta tensione: cavo multipolare Uscita del segnale: Spina BNC Cavo di collegamento: 1,8 m Dimensioni: 7 cm x 8 cm Ø

521 68

Alimentatore per alta tensione 1,5 kV Sorgente di alta tensione stabilizzata e regolabile con continuità tramite un potenziometro a 10 giri; valore della tensione di uscita visualizzato da un display. Per alimentare il contatore a scintillazione ( 559 901). Tensione d’uscita: 0 a 1,5 kV -, regolabile con continuità, da zoccolo coassiale per alta tensione o boccole di sicurezza da 4 mm Corrente: max. 1 mA Indicatore tensione: LED 2 1/2 cifre, 12,5 mm Alimentazione: 115/230 V, 50/60 Hz Potenza: 11 VA Fusibili: per 115 V: T 0,2 per 230 V: T 0,08 Dimensioni: 20 cm x 21 cm x 23 cm Peso: ca. 2,5 kg

559 901

Contatore a scintillazione Per la rivelazione di radiazioni β, γ e X (misura di intensità, p. es. con esperimenti sull’assorbimento) e per misure sui loro spettri energetici con valutazione quantitativa. Cristallo a ioduro di sodio drogato con Tallio con custodia di alluminio sottile per protezione da luce dispersa. Cristallo permanentemente accoppiato al fotomoltiplicatore, che è schermato da campi magnetici. Scintillatore: Cristallo: NaJ (Tl) Dimensioni: 50,8 mm x 38,1 mm Ø Spessore rivestimento di Alluminio: 0,4 mm Moltiplicatore di elettroni secondari: Fotocatodo: Bialkali Ø: 50,8 mm Sensibilità: max 370 nm Rendimento quantico: 22% Numero di dinodi: 10 Materiale dei dinodi: K2CsSb Tensione media di funzionamento: 800 ± 200 V, stabilizzata Energia della radiazione necessaria: Eγ > 15 keV Eβ > 550 keV Risoluzione energia: 7,5 % a 662 keV Connessione: zoccolo a spina 14 poli Dimensioni: 25 cm x 6 cm Ø

559 89

559 891

559 88

Becher di Marinelli Semplice contenitore con geometria appropriata per campioni di solidi e liquidi, a misura dello schermo per scintillatore. La struttura circolare sul contatore a scintillazione consente un elevato rilevamento. Inserito nella sua schermatura permette la misura con campioni a bassa attività. Dimensioni: Ø 15 cm, Altezza 14 cm Volume ca. 1 l, Peso: 200 g

559 89

Schermo per scintillatore Schermo fatto di piombo a bassa radiazione per la riduzione della radiazione di fondo usato per la misura di livelli di radiazione p. es. all'interno di strutture con procedure per la protezione ambientale; l'area di misura protetta è progettata schermare direttamente l’analizzatore multicanale ed è adatto per l’analisi di solidi e liquidi contenuti in un semplice vaso (becher di Marinelli). Dimensioni: Ø 18 cm, Altezza 17 cm Spessore delle pareti dello schermo: 15 mm Peso: 20 kg

559 891

Supporto per contatore e schermo Supporto per schermo per contatore a scintillazione ( 559 89), e per contatore a scintillazione ( 559 901) con stadio d’uscita per rivelatore ( 559 912).

42


Fisica atomica e nucleare Spettroscopia α, β con CASSY-S Elenco apparecchiature

Per rivelazione di radiazione α, β Q.tà

Descrizione

N° di Cat.

1

Rivelatore a semiconduttore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 92

1 1 1 1 1 1 1 1 1

Camera di diffusione di Rutherford . . . . . . . . . . . . . . . . 559 56 Pompa per vuoto* . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378 73 Preamplificatore discriminatore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 931 Cavo HF, 0,25 m. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 501 01 Cavo HF, 1 m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 501 02 Cavo di collegamento multipolare a 6 poli. . . . . . . . . . . 501 16 Box MCA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 058 Sensor-CASSY, USB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 010USB CASSY Lab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 200

o

come sorgente radioattiva: 1 Preparato Am-241 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 82 1 Preparato Ra-226 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 430 occorre in aggiunta: PC con Windows

Spettro energetico α del 226Ra, registrato usando il rivelatore a semiconduttore

* Per accessori per pompa a vuoto chiedere informazioni.

559 93 559 93

Preamplificatore discriminatore Adatto al rivelatore a semiconduttori ( 559 92) e alla camera di diffusione secondo Rutherford ( 559 56). Per alimentare la tensione di polarizzazione nonché per amplificare e processare gli impulsi di tensione. Uscita analogica con impulsi proporzionali all'energia per il collegamento al box MCA ( 524 058) per spettri di energia a. Uscita del discriminatore digitale per prelevare impulsi rettangolari forniti da particelle a cui energia è superiore ad una soglia limite. Con asta per il montaggio con materiale di sostegno.

559 92

559 92

Rivelatore a semiconduttore Per dimostrazioni sulle radiazioni α e β (misura di intensità), nonché per il rilevamento di spettri energetici α integrali e differenziali α. al silicio a grande superficie e a risposta rapida, nella cui zona di svuotamento le particelle α sono assorbite con perdita completa di energia, le particelle ß con perdita parziale. L'altezza dell'impulso d'uscita è proporzionale all'energia delle particelle α. Fotodiodo innestato nelle spine BNC e protetto da una guaina metallica contro ogni luce incidente disturbatrice.

Fattore di amplificazione: ca. 0,25 V/MeV per rivelatori al Si Uscita analogica: Polarità degli impulsi: negativa Durata dell’impulso: ca. 4,5 µs Uscita digitale: Polarità degli impulsi: negativa Forma degli impulsi: Rettangolare Durata dell’impulso: max. 4,5 µs Ampiezza dell’impulso: 5 V Alimentazione (non fornita dal contenuto della fornitura): ±12 V DC (p. es. da 524 058): boccola multipla o 12 V AC (da 562 791): Alimentatore a spina Tensione di Bias: ca. 12 V Connessioni: Rivelatore: boccola BNC Uscite: boccole BNC Dimensioni custodia: 10 cm x 5 cm x 7 cm

Area sensibile alla radiazione: 3,8 mm x 3,8 mm Frequenza limite: 1 MHz Tensione di polarizzazione occorrente: 8 V = a 60 V = Dimensioni: 4 cm x 1,2 cm Ø 559 565

Camera per spettroscopia alfa Per la misura della radiazione α nel vuoto. Tubo metallico svuotabile, flangia con attacco BNC per rivelatore ( 559 92 o dal  559 56), flangia con supporto per preparato radioattivo con spine da 4 mm e connessione della pompa per vuoto. Può essere usata mediante l’adattatore incluso con i seguenti preparati con spine da 4 mm, filetto M5 o diametro 12 mm: 559 430, 559 425, 559 83, 559 84, 559 92. Camera per spettroscopia - Adattatore filetto M5 a spina 4 mm - Adattatore per preparato da 12 mm - Estensione per variare la distanza 2x 4 mm

43

559 565


Fisica atomica e nucleare Effetto Compton

Osservazione quantitativa dell’effetto Compton

Elenco apparecchiature

Apparecchiatura per l’osservazione quantitativa dell’effetto Compton Q.tà

Descrizione

N° di Cat.

1 1 1 1 1 1 1

Apparecchiatura per diffusione Compton . . . . . . . . . . . 559 800 Contatore a scintillazione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 901 Stadio di uscita per rivelatore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 912 Alimentatore per alta tensione 1,5 kV stabilizzata . . . . . 521 68 Box MCA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 058 Sensor-CASSY, USB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 010USB CASSY Lab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 200

1 1

come sorgente di radiazione: Preparato Cs-137, 3,7 MBq . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 809 Miscela di preparati α, β, γ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 84 occorre in aggiunta: PC con Windows

559 800

Apparecchiatura per diffusione Compton Usata per studiare come la lunghezza d’onda della radiazione γ cambia in funzione dell’angolo di diffusione. Supporto per la sorgente con collimatore (10 cm x 10 cm x 8 cm) Supporto del rivelatore per ridurre l’angolo di apertura dello scintillatore (10 cm x 10 cm x 28 cm) Schermo di piombo (10 cm x 10 cm x 5 cm) Diffusore di alluminio in Al puro: (Ø 2 cm x 10 cm) Piano di base con scala angolare (40 cm x 60 cm) Peso: 20 kg

Per ulteriori informazioni vedere catalogo degli esperimenti P6.5.6.1

44


Fisica atomica e nucleare Fondamenti di fisica atomica e nucleare

554 60

Microscopio a emissione di campo Secondo il prof. dr. E.W. Mueller, per la protezione ottico-elettronica della superficie di un monocristallo di tungsteno, e, inoltre, per l’osservazione di singoli atomi e del loro movimento di agitazione termica. Con i microscopi ad emissione di campo si raggiungono i maggiori ingrandimenti finora ottenuti. Nonostante le sue elevate prestazioni, lo strumento è di struttura molto semplice. Si presta quindi in modo particolare all’insegnamento per rendere immediatamente comprensibile la struttura atomica della materia e per mostrare i moti di agitazione termica degli atomi in maniera diretta. Una punta molto fine di tungsteno (monocristallo), con raggio di curvatura submicroscopico - portato al centro di un pallone di vetro a vuoto molto spinto - emette, dopo avervi applicato una tensione elevata, elettroni per emissione di campo. Il campo elettrico non uniforme, a simmetria sferica intorno alla punta, agisce come una lente elettronica a distanza focale estremamente corta. Sullo schermo si forma dapprima una immagine corrispondente al monocristallo di tungsteno a macchie chiare e oscure. Portando ora atomi di bario, che si ottengono per evaporazione del bario puro entro il tubo, sulla punta di tungsteno, diventano visibili le immagini per l’aumentata emissione di elettroni. Riscaldando la punta, gli atomi di bario partecipano ai moti termici, come si riconosce dal moto vivace dei loro punti immagine sullo schermo luminiscente. Ingrandimento: circa 500 000 volte Potere risolutivo: da 2 a 3 nm Raggio di curvatura della punta di tungsteno: da 0,1 a 0,2 µm Diametro del pallone: 10 cm Pressione: circa 10–10 bar Tensione anodica: da 4 a 8 kV Corrente anodica: circa 10 µA Per il riscaldamento del bario: 8 A max. Riscaldamento catodico: max. 1,8 A ± 0,05 A Collegamenti: catodo: portalampada E 27 anodo e riscaldamento del bario: portalampada E 14

Immagine dello schermo

554 605

Pannello di connessione FEM Supporto per il microscopio a emissione di campo su pannello sperimentale, per il montaggio su telaio profilato. Con connessioni per alimentatori esterni per alta tensione, riscaldamento del catodo e del Bario. Con potenziometro e amperometro per la regolazione della corrente del catodo. Connessioni: per FEM attacco E 14 per catodo attacco E 12 con cavo con due spine da 4 mm per l’anodo e il riscaldamento del Ba per l’alimentazione: boccole di sicurezza da 4 mm Dimensioni: 30 cm x 30 cm x 17 cm Peso: 1,0 kg

occorre inoltre: Telaio per esperimenti da dimostrazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 300 Morsa da banco con spina (2 x) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 05 o Coppia di piedi di sostegno. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 339

554 581

Microscopio a effetto tunnel

Un microscopio a effetto tunnel (STM) è un potente strumento per il rilevamento di superfici a livello atomico. Scansione di sonda:

Per ulteriori informazioni vedere catalogo degli esperimenti P7.4.1

Sonda con scansione tridimensionale su un piezo-elemento Massima campo di scansione: Assi xy: 0,5micrometri x o,5micrometri Asse z: 200nm Intervallo minimo di misura su tutti gli assi: 7,6pm Interfaccia al pc con USB Convertitore DA 16bit per tutti e tre gli assi Fino a 7 canali di misura per es. la corrente tunnel Velocità massima di scansione 60 ms/linea Software: Controllo dei paramentri sperimentali e registrazione Presentazione grafica dell'immagine acquisita. Ottimizzazione della rappresentazione grafica Molteplici funzioni di misura come la distanza e l'angolo

2

LD ITALIA tel.: 0363 1806080 fax:03631802020 mail: info@ld-italia.com web site: ld-italia.it


Fisica atomica e nucleare

per ulteriori informazioni vedere il catalogo degli esperimenti P6.1.6

413 08

Polvere di licopodio, 10 g

Elenco apparecchiature 558 80 Q.tà

Descrizione

N° di Cat.

Trappola di Paul Modello del funzionamento di una trappola ionica secondo E. Paul. Custodia cilindrica ruotabile su stelo per il montaggio su banco ottico. Inserimento stabile di spore di licopodio sospese tra gli elettrodi (Trappola di Paul). I tragitti delle spore possono essere osservati la diffusione della luce laser sulle spore. La curva di potenziale nella trappola è osservabile assialmente tramite l'applicazione di una differenza potenziale tra gli elettrodi esterni e radialmente tramite la rotazione della custodia cilindrica. Inclusi 10 g di polvere di licopodio ( 413 08) e asta di legno per l’aggiunta delle spore. Collegamenti: tre boccole di sicurezza da 4 mmper gli elettrodi sferici esterni e per l’elettrodo cantrale toroidale Tensioni d’esercizio: 800 V…1500 V AC, 50 Hz; 0 V…450 V DC Dimensioni: 20 cm x 10 cm x 9 cm Peso: 0,4 kg

1 1 1 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Trappola di Paul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558 80 Laser He-Ne, polarizzato linearmente. . . . . . . . . . . . . . . . . . 471 830 Lente f = +5 mm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460 01 Cavaliere per banco ottico, 60/50 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460 373 Banco ausiliario 0,5 m con cerniera e scala graduata . . . . . 460 34 Alimentatore 450V-. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522 27 Trasformatore S per piccole tensioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . 521 35 Nucleo a U con giogo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 562 11 Dispositivo di blocco. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 562 12 Bobina per bassa tensione, 50 spire . . . . . . . . . . . . . . . . . . 562 18 Bobina con ca. 10 000 spire. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 562 16 Voltmetro, AC, U 20 V p. es. Multimetro analogico LD 20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 531 120 Resistenza di misura 10 MΩ , 1W . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 536 211 cavi per esperimenti

3


Fisica atomica e nucleare

Esperimento di Millikan L’esperimento con la goccia d’olio descritto per la prima volta da Millikan nel 1913, permette di dimostrare la struttura discreta della carica elettronica e la quantificazione dell’unità di carica. L’esperimento ha una grande importanza storica ed è semplice da capire e perciò è molto adatto per esercitazioni di gruppo. Con l’apparato di Millikan qui descritto, piccole gocce d’olio sono soffiate all’interno di una camera cilindrica nella quale può essere applicato un campo elettrico omogeneo in direzione verticale. Il processo di soffiatura è generalmente e automaticamente associato ad una elettrizzazione per strofinio delle goccioline d’olio. Ciò è mostrato dal loro comportamento quando si applica la differenza di potenziale generante il campo elettrico. I parametri seguenti si riferiscono ad ognuna delle gocce d’olio: peso, forza di sollevamento, forza elettrostatica, forza di Stoke (resistenza dell’aria quando le gocce sono in movimento). Le equazioni coinvolgenti tutti questi parametri richiedono la misura solo della differenza di potenziale applicata e della velocità di caduta e di salita della goccia d’olio. Per una determinazione accurata della velocità, le gocce d’olio sono osservate attraverso un microscopio unitamente a un cronometro. Per determinare l’unità di carica si possono usare due metodi: ·

·

Misura della differenza di potenziale richiesta per mantenere in equilibrio una goccia d’olio e della velocità di caduta Misura della velocità di caduta, della velocità di salita e delle tensioni corrispondenti.

Osservazione delle gocce di olio con Videoflex  662 1551 685 75

Nebulizzatore per apparecchio di Millikan

685 78

Olio, 50 ml, per apparecchio di Millikan

4

559 412

Apparecchio di Millikan Per dimostrare la quantizzazione delle cariche elettriche e determinare la carica elementare. Disposizione compatta, comprendente un condensatore piano in custodia trasparente, microscopio di misura, dispositivo d'illuminazione e spruzzatore d'olio ( 685 75), stativo regolabile in altezza con treppiede, incluso bottiglietta di plastica con olio ( 685 78). Condensatore piano: Distanza delle armature: 6 mm Diametro: 8 cm Collegamento: boccole da 4 mm con anello a O per la tenuta della plastica trasparente Dispositivo di illuminazione: Lampada alogena: 12 V / 10 W Collegamento: mediante boccole da 4 mm Microscopio di misura: Ingrandimento obiettivo: 2x Ingrandimento oculare: 10x Micrometro: 10 mm/0,1 mm Dimensioni: 25 cm x 30 cm x 45 cm Peso: 4,0 kg

559 421

Alimentatore per apparecchio di Millikan Per la tensione necessaria al condensatore piano e al dispositivo d'illuminazione dell'apparecchio di Millikan ( 559 411), regolazione della tensione tramite potenziometro, con indicazione digitale della tensione ed interruttore per accensione e spegnimento simultanea della tensione del condensatore, interruttore per l'attivazione di entrambe le uscite dei cronometri, per la misura con un cronometro (metodo della tensione flottante) oppure con due cronometri (metodo della salita e della discesa). Uscite su coppia di boccole di sicurezza da 4 mm: - per condensatore 0 ... 600 V - per misura della tensione del condensatore p.es. con CASSY : 0 ... 0,6 V - per dispositivo d’illuminazione: 12 V / 10 W - per il collegamento di 1 o 2 cronometri Indicazione digitale della tensione: 3 digit, altezza 14 mm Alimentatore a spina incluso primario: 230 V , 50/60 Hz secondario: 12 V, 20 W Connessione: femmina Dimensioni: 19 cm x 15 cm x 11 cm Peso: 1 kg


Fisica atomica e nucleare

Elenco apparecchiature

Montaggio con contatore p. es. cronometro Q.tà

1 1 1 1 1

Descrizione

N° di Cat.

Apparecchio di Millikan. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 412 Alimentatore per apparecchio di Millikan . . . . . . . . . . . . . . . 559 421 Cronometro elettronico P . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313 033 o Contatore P . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 575 451 o Contatore digitale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 575 48 Cavi per esperimenti

Montaggio con contatore P

Goccioline osservate di carica q in funzione del raggio r della gocciolina (Risultato ottenuto da 400 singole misure secondo il metodo di caduta/salita)

Misura con CASSY

Elenco apparecchiature

Misura con CASSY Q.tà

1 1 1 1 1

Descrizione

N° di Cat.

Apparecchio di Millikan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 411 Alimentatore per apparecchio di Millikan . . . . . . . . . . . . 559 421 Sensor-CASSY, USB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 010USB Box Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 034 CASSY Lab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 200 Cavi per esperimenti

Distribuzione di frequenza delle cariche q delle goccioline osservate

5


Fisica atomica e nucleare Determinazione della costante di Planck h

Per il montaggio ottico con il prisma a visione diretta vedere catalogo degli esperimenti P 6.1.4

Determinazione della costante di Planck - selezione della lunghezza d’onda con filtri di interferenza

Elenco apparecchiature

Determinazione della costante di Planck Q.tà

1 1 1 1 1 1 1 1

558 77

Fotocellula per la determinazione di h Per dimostrare l'effetto fotoelettrico con luce visibile, per studiare la dipendenza della corrente fotoelettrica dalla frequenza e particolarmente per determinare la costante d'azione di Planck con il metodo del controcampo. Fotocellula a vuoto con catodo alcalino di grande superficie e controelettrodo anulare di platino, che viene riscaldato per ripulire lo strato catodico dai precipitati.. Superficie del catodo: ca. 12 cm2 Lunhezza d’onda limite: ca. 700 nm Controtensione: 0 a 2 V Riscaldamento: ca. 2 V -/1,5 A Collegamenti: Catodo: Cappuccio metallico Controelettrodo: zoccolo E 14 Dimensioni: 9,5 cm x 4 cm Ø

6

558 791

Supporto per fotocellula Contenitore schermato alla luce su asta, con diaframma circolare e tubo rimovibile. Posizione della fotocellula nel contenitore regolabile. Attacco E 14 per il collegamento dell'anello anodico con cavo e due spine da 4 mm, morsetto per il catodo della fotocellula con cavo coassiale e spina BNC. Diametro dell’asta: 10 mm Dimensioni: 20 cm x 13 cm x 7cm Peso: 600 g

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 3 2 1 1 1

Descrizione

N° di Cat.

Fotocellula per determin. di h . . . 558 77 Supporto per fotocellula . . . . . . . 558 791 Lampada a vapore di mercurio. . 451 15 Portalampada E 27 con spina . . 451 19 Lente f = + 100 mm . . . . . . . . . . 460 03 Diaframma a iride . . . . . . . . . . . . 460 26 Disco per filtri con diaframma . . . 558 792 in alternativa Supporto per filtri d’interferenza . 468 41 Filtro d’interferenza 578 nm . . . . 468 401 Filtro d’interferenza 546 nm . . . . 468 402 Filtro d’interferenza 436 nm . . . . 468 403 Filtro d’interferenza 405 nm . . . . 468 404 Filtro d’interferenza 365 nm . . . . 468 406 Impedenza universale 230 V. . . . 451 30 Amplificatore elettrometrico . . . . 532 14 Alimentatore a spina 230V/12 V~562 791 Condensatore STE 100 pF. . . . . 578 22 Pulsante STE, unipolare . . . . . . . 579 10 Strumento di misura multimetro analogico LD 20 . . . . 531 120 Banco ottico ausiliario 0,5 m, . . . 460 34 Cavaliere per ottica, 90/50 . . . . . 460 374 Cavaliere per ottica, 120/50 . . . . 460 375 Spinotto a morsetto . . . . . . . . . . 590 011 Elemento diretto BNC . . . . . . . . 501 10 Adattatore BNC/4 mm, 1 polo. . 501 09 Spina di accoppiamento . . . . . . 340 89 Cavi per esperimenti


Fisica atomica e nucleare

468 41

Supporto per filtri d’interferenza Con supporto, su asta di sostegno, per montare un filtro di interferenza di diam. 28 mm. Diametro portafiltro: 13 cm Diametro asta di sostegno: d = 10 mm

558 792

Disco per filtri con diaframma a iride Su supporto con asta, disco per filtri per il montaggio di 6 filtri con diametro d=28 mm. Il disco per filtri si blocca sulla posizione dei singoli filtri; diaframma a iride con diametro regolabile con continuità da 2 mm a 28 mm. Diametro dell’asta: 10 mm Diametro del diaframma: 118 mm Dimensioni: 24 cm x 15 cm x 4 cm Peso: 450 g

Filtri di interferenza Filtri a banda estremamente stretta per linea spettrale del mercurio; in telaio. Da inserire nel disco per filtri ( 558 792) o nel supporto per filtri ( 468 41). Diametro: 25 mm

Diametro del telaio: 28 mm

N° di Cat.

468 401

Lunghezza d’onda Semi larghezza

578 nm ± 2 nm ca. 9,8 nm

468 402

546 nm ± 2 nm ca. 10,3 nm

468 403

468 404

468 406

436 nm ± 2 nm

405 nm ± 2 nm

365 nm ± 2 nm

ca. 8,3 nm

Trasmissione

> 50%

> 54%

> 40%

Bloccaggio esterno della linea

< 0,01%

< 0,01%

< 0,01%

ca. 10,8 nm > 30% < 0,01%

ca. 13 nm >40% <0,01%

558 79

Apparecchiatura compatta per la determinazione di h Montaggio completo degli elementi ottici e portalampada per la fotocellula in custodia ( 558 77). Coperchio asportabile. Apertura per l'entrata della luce proveniente dalla lampada a vapore di mercurio ( 451 15) e finestra di osservazione dietro la fotocellula, che viene chiusa durante le osservazioni, per escludere il disturbo dovuto alla luce esterna. Specchio deviatore del fascio di raggi per accorciare il montaggio. Lenti (1 condensatore, 2 lenti di proiezione), Fenditura, diaframma rettangolare e prisma a visione diretta con montatura su cavalierino, spostabile su due guide. Una di queste si può spostare lungo una guida filettata in modo da portare la fotocellula sulle singole righe spettrali. Compresi portalampada per la lampada a vapori di mercurio e il cavo schermato per il collegamento all'amplificatore di misura.

Per ultriori informazioni ed elenchi di apparecchiature vedere catalogo degli esperimenti P 6.1.4

Collegamento della fotocellula: Portalampada E 14 mediante un cavo interno a due boccole da 4mm, anello di contatto con il controelettrodo alla boccola da 4 mm Allacciamento alla lampada a vapore di mercurio: Portalampada E 27 mediante un cavo con spina multipla Finestra d’entrata per la luce: 3,5 cm Ø Cammino della luce finestra d’entrata - Fotocellula: ca. 1 m Dimensioni: 68 cm x 35,5 cm x 23 cm Peso: 7 kg

7


Fisica atomica e nucleare Effetto fotoelettrico 546 31 471 92

Elettrodo di Zinco Per lo studio dell'effetto fotoelettrico unitamente all'elettrodo a griglia ( 546 33) e della conducibilità dell'aria per ionizzazione. Piastra di zinco con spinotto da 4 mm per il montaggio e per il collegamento elettrico. Dimensioni: 95 mm x 77 mm x 1,5 mm 558 74

546 33 546 31

Fotocellula in elemento a spine

546 33

Elettrodo a griglia Per lo studio della conducibilità dell'aria ionizzata e dell'effetto fotoelettrico unitamente all'elettrodo di zinco ( 546 31). Griglia rettangolare con spinotto da 4 mm per il montaggio e per il collegamento elettrico.. Dimensioni: 95 mm x 77 mm x 1,5 mm

Per esperimenti sull'effetto fotoelettrico esterno e per misure fotometriche (misuratore d'illuminazione), nonché per barriere luminose. Fotocellula alcalina, in custodia per schermatura di protezione dalla luce diffusa. Area sensibile: 3,1 cm2 Tensione di funzionamento: max. 90 V Sensibilità: 125 µA Im-1 Collegamento ai segnali: spine da 4 mm, a 19 mm di distanza Dimensioni: 65 mm x 33 mm x 33 mm

Occorre inoltre: Supporto per elementi a spine . . . . . . 460 21

Elenco apparecchiature

Ionizzazione dell’aria per irraggiamento radioattivo Q.tà

1 1 1 1 1 1 1 1

8

Descrizione

N° di Cat.

Preparato Am-241 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 82 Elettrodo di Zinco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546 31 Elettrodo a griglia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546 33 Amplificatore elettrometrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 532 14 Asta di connessione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 532 16 Resistenza 10 GΩ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 577 03 Multimetro analogico LD 20. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 531 120 Alimentatore 450 V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522 27

Ionizzazione dell’aria per irraggiamento radioattivo


Fisica atomica e nucleare

Fisica degli elettroni Tubo a fascio filiforme Il tubo a fascio filiforme, montato pronto per l’uso su un supporto con bobine di Helmholtz, rappresenta un dispositivo compatto per l’esperimento classico sulla misura della carica specifica dell’elettrone che produce in modo impressionante gli effetti qualitativi e i risultati quantitativi con buona approssimazione. L’elenco dei temi sperimentali mostra che il tubo a fascio filiforme può essere usato per molto più che la determinazione di e/m. Grazie alle placche di deflessione elettronica incorporate, è ideale per studiare il comportamento di elettroni in campi magnetici ed elettrici.

Fascio di elettroni circolare chiuso nel tubo a fascio filiforme

555 581

Supporto con bobine di Helmholtz e dispositivo di misura Per la generazione di un campo magnetico omogeneo per la determinazione di e/m con il tubo a fascio filiforme ( 555 571). Sostegno per tenere il tubo a fascio filiforme e le bobine in posizione ben definita e per applicare la tensione di alimentazione. Collegamento interno con boccole per le bobine e cavo multiplo per lo zoccolo del tubo. Sistema di lettura senza errore di parallasse per determinare il diametro della traiettoria elettronica. Bobine di Helmholtz: Numero delle spire: cadauna 130 Diametro delle bobine: 30 cm Resistenza in cc: ca. 2Ω per bobina Corrente massima: 2 A Collegamento: ogni bobina 2 spine da 4 mm Supporto: Connessioni per l’alimentazione: dieci boccole di sicurezza da 4 mm Connessione bobine: due boccole da 4 mm Connessione tubo: Cavo multiplo con accoppiamento a 6 poli Dimensioni: 26 cm x 42 cm x 40 cm Peso: ca 2 kg Contenuto della fornitura: 1 Supporto 2 Bobine circolari 1 Distanziatore con specchio 1 Serie di accessori di montaggio

Interazione fra campi magnetici di diversa intensità e direzione e fasci elettronici (verifica della polarità negativa mediante la legge di Lenz; deflessione fino ad ottenere un percorso circolare chiuso) Interazione con campi magnetici continui ed alternati Misura di e/m mediante deflessione magnetica fino ad ottenere un percorso circolare chiuso Determinazione dell’ordine di grandezza della velocità degli elettroni (metodo di compensazione) Ottica elettronica; focalizzazione di fasci elettronici divergenti (modello sperimentale di spettrometro β a semicerchio)

555 571

Tubo a fascio filiforme Tubo a catodo incandescente con riscaldamento indiretto con cilindro di Wehnelt e anodo conico, con cilindro schermante e coppia di piastre per la deviazione elettrostatica del raggio, in atmosfera di idrogeno a pressione stabilita con precisione, nella quale la traiettoria dei fasci elettronici diviene visibile sotto forma di una traccia luminosa e ben delimitata di ioni. Pressione del gas: 1,33 x 10-5 bar Riscaldamento: ca. 6 V, 1 A Tensione anodica: 150 a 300 V Tensione cilindro di Wehnelt: max 10 V Tensione per le piastre deviatrici: 50 a 100 V Allacciamento: attraverso zoccolo a 6 polio al supporto ( 555 581) Dimensioni: Pallone di vetro: 17,5 cm Ø Lunghezza complessiva: 40 cm

9


Fisica atomica e nucleare

Tubi elettronici da dimostrazione LD

· Carica specifica (determinazione dell’ordine di grandezza e del valore approssimato di e/m)

I tubi elettronici permettono la trattazione sistematica del comportamento degli elettroni mediante chiari montaggi sperimentali:

· Velocità degli elettroni

· Propagazione di un fascio di elettroni nello spazio in assenza di campi

· Comportamento ondulatorio (Diffrazione di Debye-Scherrer)

· Deflessione in campi elettrici e magnetici (dimostrazione qualitativa e studio quantitativo delle traiettorie degli elettroni).

I tubi a catodo caldo operano parte in bassa tensione e parte in alta tensione fino a 5 kV. Dai tubi elettronici non viene emessa radiazione ionizzante e non sono pertanto necessarie le misure di protezione da radiazione.

· Determinazione della polarità · Comportamento corpuscolare

11



Per i dettagli e le caratteristiche dei tubi vedere il catalogo »Tubi elettronici«

Alimentatori: Alimentatore per tubi 0…500 V . . . . . 521 65 Alimentatore per alta tensione, 10 kV . . . . . . . . . . . . . . 521 70


Fisica atomica e nucleare

554 161

Tubo a scarica, aperto Per osservare i fenomeni luminosi caratteristici, in funzione della pressione, che compaiono nelle scariche elettriche nei gas rarefatti, e per studiare i raggi catodici e canale che compaiono a pressione sufficientemente bassa (≤ 3 x 10-2mbar) fuori del percorso di scarica, oltre gli elettrodi forati di alluminio. Materiale: vetro Lunghezza: ca. 70 cm Collegamento al vuoto: manicotto NS 19/38 Collegamento alla tensione: boccole da 4 mm

554 161

554 36

La radiazione emessa dai tubi( 554 161/554 36), durante le operazioni con l’alimentatore ad alta tensione 10 kV ( 521 70), rimane al di sotto del limite massimo consentito. Non è consentita l’alimentazione dell’alta tensione con il rocchetto d’induzione, in quanto con questo modo operativo viene generata nella zona del catodo una notevole quantità di radiazione X.

Tubo di Hittorf Per dimostrare il significato della caduta del catodo nella scarica gassosa. Con due elettrodi, a piccolissima distanza, e un collegamento molto più lungo avvolto a spire. A pressione elevata, la scarica avviene direttamente fra gli elettrodi, mentre a bassa pressione segue il percorso più lungo.

554 36

Materiale: vetro Collegamento al vuoto: manicotto ST 19/38 Collegamento alta tensione: 2 cappucci di con-nessione con occhielli

Vedere “Catalogo degli esperimenti” P 3.9.2

Dimostrazione dei fenomeni di scarica in funzione della pressione

10


Fisica atomica e nucleare Righe di Balmer nell’Idrogeno 451 13

Lampada di Balmer Per osservare e analizzare lo spettro dell’idrogeno. Riempita con vapor d’acqua per ottenere uno spettro atomico privo di bande. Corrente di funzionamento: 50 mA Tensione di accensione: ca. 1500 V Dimensioni del tubo capillare: 5 cm x 1 mm Ø Dimensioni complessive: 29 cm x 25 mm Ø

Occorre inoltre: Alimentatore per lampada di Balmer . 451 14

451 14

Alimentatore per lampada di Balmer

451 14 451 13

Con portalampada fissato stabilmente su asta di sostegno, per fissare la lampada al suo alimentatore o su banco ottico.

Vedere “Catalogo degli esperimenti” P 6.2.1

Uscita: ca. 3500 V (Tensione a vuoto) Alimentazione: 115/230 V, 50/60 Hz (commutabile) con cavo di rete Potenza prelevata: 70 VA Fusibili: per 230 V: T 1,25 B per 115 V: T 2,5 D Dimensioni: 30 cm x 16 cm x 15 cm Peso: 3 kg

451 41

Balmer-Lampe, deuteriert

Righe di Balmer nello spettro dell’idrogeno

Si richiede in aggiunta: Alimentatore per lampada di Balmer . 451 14 Apparato spettrale con risoluzione (λ/∆λ) di  3800

Elenco apparecchiature

Determinazione delle lunghezze d’onda Hα, Hβ e Hγ delle serie di Balmer nell’idrogeno Q.tà

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 6

Descrizione

Per mostrare lo spostamento isotopico delle righe di Balmer. Esecuzione come  451 13, ma con riempimento di una miscela di vapore di acqua deuterata e di acqua normale (rapporto della miscela 1:2 ca).

N° di Cat.

Lampada di Balmer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451 13 Alimentatore per lampada di Balmer . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451 14 Copia di un reticolo di Rowland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471 23 Metro di misura a nastro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311 77 Lente f = + 50 mm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460 02 Lente f = + 100 mm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460 03 Fenditura regolabile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460 14 Sostegno con morsetti a molla. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460 22 Schermo semitrasparente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441 53 Piccolo banco ottico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460 43 Grande piede di sostegno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 01 Morsetti Leybold. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 01

471 27

Reticolo olografico Per assemblare uno spettrometro ad alta risoluzione. Numero di linee: 2400/mm Costante del reticolo: 0,4 mm Rivestimento: AIMgF2 Dimensioni: 25 mm x 25 mm Asse ottico: 150 mm Diametro asta: 10 mm

11


Fisica atomica e nucleare

Esperimenti di Franck-Hertz 555 880

Alimentatore per esperimenti di Franck-Hertz Per l'esecuzione di esperimenti di Franck-Hertz con tubi al mercurio ( 555 854) oppure al neon ( 555 870) in modo: · manuale · con oscilloscopio · con CASSY o registratore Uscite per tutte le alimentazioni necessarie, ingresso amplificato per la corrente di collettore, schema elettrico. Con boccola per il sensore NiCr-Ni, per il controllo ad anello chiuso della temperatura del forno per il tubo Hg. Display digitale e uscita analogica per tutti i valori.

Vedere “Catalogo degli esperimenti” P.6.2.4

Configurazioni possibili

12

12

Tensione di riscaldamento del catodo: 6,3 V ~ Tensione di controllo: 0 ... 5 Vtensione di accelerazione: 0 ... 30 V- (Hg), 0 ... 80 V- (Ne) Modi operativi: Dente di sega (ca. 20 Hz) Rampa (ca. 10 s) manuale Campo di tensione negativa: 0 ... 10 VConnessioni del tubo: zoccolo DIN Temperatura d’esercizio: 140 °C ...220 °C Connessione per la misura: Boccola DIN per sonda NiCr-Ni Connessione per il forno: boccole di sicurezza da 4 mm Alimentazione: 115/230 V, 50/60 Hz Dimensioni: 30 cm x 21 cm x 23 cm Peso 2,9 kg


Fisica atomica e nucleare Franck-Hertz · Mercurio

555 854

Tubo Franck-Hertz al mercurio Per dimostrare la perdita discontinua di energia degli elettroni liberi nei loro urti con gli atomi di mercurio, e per determinare la loro energia di eccitazione. Con l’alimentatore per FranckHertz ( 555 880) la curva di Franck-Hertz può essere tracciata punto punto manualmente, con l’oscilloscopio, con un registratore XY o con CASSY. Tubo a vuoto con catodo a riscaldamento indiretto, griglia per l’emissione, griglia anodica collettore e goccia di mercurio, che evapora riscaldando il tubo. Riscaldamento: 3,15 V/0,4 A Tensioni di griglia: griglia di emissione: 0 a 4 V griglia anodica: 0 a 40 V Controtensione al collettore: ca. 1,5 V Zoccolo: 9 poli a punte Riempimento di mercurio: ca. 5 g Energia di eccitazione degli atomi di Hg: 4,9 eV temperatura di funzionamento: ca. 200 °C Dimensioni: 10 cm x 2,8 cm Ø

Avvertenze: Il tubo di Franck-Hertz (555 854) può essere usato solo con il corrispondente zoccolo (555 864). Non è possibile utilizzare il vecchio zoccolo per tubi di Franck-Hertz (555 85, non più fornito).

555 864

Zoccolo per il tubo di Franck-Hertz al mercurio, con connettore DIN Con cavo schermato multipolo con connettore DIN per il collegamento all’alimentatore di Franck-Hertz ( 555 880). Con resistenza incorporata per l’adattamento della tensione del filamento. Completo di un cilindro di rame per adattare i tubi di Franck-Hertz ( 555 854) alla camera di riscaldamento del forno elettrico ( 555 81) e per schermare dall’interferenza di campi elettrici. Zoccolo: 9 poli Connessione: Spina multipolo DIN Dimensioni: Zoccolo: 4 cm x 4,5 cm Ø Lunghezza cavo: ca. 65 cm Cilindro di rame: 10 cm x 3,5 cm Ø

555 81

Forno elettrico, 230 V Per il riscaldamento di: accessorio per il corpo nero ( 389 43), a semiconduttori e a metalli nobili ( 586 80/82) tubo di Franck-Hertz ( 555 854) e per altri esperimenti, nei quali occorra mantenere a temperatura costante corpi di piccola estensione. Riscaldato elettricamente, forno di ceramica con cavità cilindrica riscaldante e foro per la misura della temperatura. Temperatura: max. 600 °C Dimensioni camera di riscaldamento: 10 cm x 37 mm Ø Alimentazione: max. 230 V, con cavo protetto e spine di sicurezza da 4 mm Potenza assorbita: max. 200 VA Dimensioni: 11 cm x 9 cm x 13 cm Peso: 1,4 kg

13


Fisica atomica e nucleare Franck-Hertz · Neon

Vedere “Catalogo degli esperimenti” P 6.2.4

555 870

Tubo di Franck-Hertz al neon Per una facile dimostrazione della perdita discontinua di energia da parte degli elettroni liberi negli urti con atomi di Neon, dei livelli energetici del Neon come pure per determinare il primo livello energetico eccitato. Con l’alimentatore per Franck-Hertz ( 555 880) la curva di Franck-Hertz può essere tracciata punto punto manualmente, con l’oscilloscopio, con un registratore XY o con CASSY. Il tubo di Franck-Hertz al Neon è diverso dal tubo convenzionale a mercurio, in quanto non necessita di riscaldamento. Un'altra caratteristica peculiare è basata sul fatto che l'atomo di Neon non possiede 10 stati energetici tra 18,3 eV e 19,5 eV. Dagli stati eccitati di 18,3 eV e 19,5 eV, l'atomo di Neon decade negli stati più bassi di 16,57 eV e 16,79 eV emettendo radiazione visibile. Per la speciale geometria e condizioni fisiche è possibile osservare bande di luce corrispondenti ai vari stati di eccitazione. Corrente di filamento: 6,3 V / 0,25 A Tensioni di griglia: 0 ... 5 VPotenziale del fascio lettronico: 0 - 80 VControtensione: 0 - 10 VRiempimento Neon: ca. 10 hPa Energia di eccitazione degli atomi di Ne: 16 - 18 eV

555 871

555 872

555 870

555 872

Cavo di connessione per F-H al Neon, 7 poli Cavo schermato con connettori DIN per collegare il tubo di Franck-Hertz su zoccolo ( 555 871) all'alimentatore di Franck-Hertz ( 555 880).

Bande di luce ad una tensione di accelerazione di circa 80 V (Tubo al Ne)

555 871

Supporto con zoccolo e schermo Zoccolo per tubo di Franck-Hertz al Neon su pannello, adatto all'uso su tavolo da laboratorio o su telaio per esperimenti ( 301300). Collegamento per l'alimentatore di FranckHertz ( 555 880): Boccola DIN (Cavo di connessione  555 872 non compreso) Connessioni per singole alimentazioni: boccole di sicurezza da 4 mm Connessione per amplificatore di misura: boccola BNC Dimensioni: 20 cm x 29,7 cm x 17 cm

Elenco apparecchiature

Esperimento di Franck-Hertz con Neon Misura e valutazione con CASSY Lab Q.tà

1 1 1 1 1 1

1

Visualizzazione della curva di Franck-Hertz (Ne) con CASSY

14

Descrizione

N° di Cat.

Tubo di Franck-Hertz al Neon . 555 870 Supporto con zoccolo e schermo per tubo per Ne-FH . . 555 871 Cavo di connessione Ne-FH . . 555 872 Alimentatore per FH . . . . . . . . . 555 880 Sensor CASSY, USB . . . . 524 010USB CASSY Lab . . . . . . . . . . . . . . . 524 200 Cavi per esperimenti Occorre inoltre: PC con Windows


Fisica atomica e nucleare

Risonanza elettronica di spin

L’apparecchiatura per la trattazione di questo argomento fornisce le basi per lo studio delle quantità microfisiche relative all’elettrone. Con il metodo della risonanza è possibile misurare direttamente la differenza di energia tra due spin. A questo scopo, una sostanza paramagnetica (DPPH = Difenil-picril-idrazile) è collocata tra una coppia di bobine di Helmholtz (campo magnetico costante con una modulazione a 50 Hz) e una bobina a radiofrequenza (campo di frequenza: da 15 a 150Hz). La bobina a radiofrequenza è parte di un circuito risonante parallelo di alta qualità. Nella scatola di risonanza, il campione di materia paramagnetica assorbe energia a radiofrequenza determinando un cambiamento dell’impedenza (smorzamento) del circuito oscillante. Sincronizzando i due canali di

Assorbimento per risonanza di un circuito sintonizzato RF

Elenco apparecchiature

Risonanza elettronica di spin (frequenza di risonanza in funzione del campo magnetico, determinazione del fattore g)

Risonanza elettronica di spin nel DPPH Q.tà

1 1 1 1 2 1 3

Descrizione

un oscilloscopio con il segnale di modulazione del campo magnetico è possibile rappresentare simultaneamente le curve del campo magnetico modulato e del segnale di assorbimento ESR (vedere figura sotto). La frequenza di risonanza a diversi valori del campo magnetico B sono direttamente indicate da un frequenzimetro digitale incorporato nell’alimentatore ESR. Dal grafico f-B è possibile determinare, per il particolare sistema spin-elettrone, il fattore giromagnetico (fattore g).

N° di Cat.

Unità di base ESR . . . . . . . . . . 514 55 Unià di controllo ESR. . . . . . . . 514 571 Coppia di bobine di Helmholtz. 555 604 Oscilloscopio a due canali 303 575 211 Cavo di misura BNC/4 mm . . . 575 24 Multimetro analogico LD 20. . . . . . . . . . . . 531 120 Zoccolo . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 11 Cavi per esperimenti

per altre informazioni vedere “Catalogo degli esperimenti” P.2.6.2-3 Frequenza di risonanza f in funzione dell’intensità B del campo magnetico risonante.

15


Fisica atomica e nucleare

514 571

Unità di controllo ESR Unità di alimentazione per il trasmettitore HF dell’unità base ESR ( 514 55) e della coppia di bobine di Helmholtz ( 555 604) per gli esperimenti sulla risonanza elettronica di spin; Display digitale dell’alta frequenza come per la corrente e la ampiezza della modulazione. Lo sfasamento fra le tensioni osservabili all’oscilloscopio, è proporzionale all’ampiezza HF e alla corrente che attraversa la bobina. Alimentazione per campo magnetico: da 0 a 10 V -, da 0 a 5 V ~, senza scala Corrente: max. 3 A (protetto da sovraccarico) Differenza di fase regolabile: da 0 a 90° Display frequenza: 4 decadi (MHz) Alimentazione: 115/230 V, 50/60 Hz, mediante cavo di rete Fusibili: per 230 V: T 0,8 B per 115 V: T 1,6 D Dimensioni: 30 cm x 21 cm x 23 cm Peso: ca. 6,2 kg

514 571

514 55

514 55

ESR-Grundgerät Per esperimenti sulla risonanza elettronica di spin degli elettroni, insieme all'unità di controllo ESR ( 514 57) o all’adattatore ESR ( 514 56).

514 56

514 56

Adattatore ESR Per collegare l'apparecchio base ESR ( 514 55) ad altre unità di alimentazione con boccole di 4 mm e strumenti di misura con boccole BNC, indispensabile quando non si impiega l’unità di controllo ESR ( 514 571). Una uscita propria delle frequenze consente misure di alte frequenze con contatori convenzionali (p. es.  575 48 o  575 451). Entrata: boccola multipla a 5 poli per l'apparecchio base ESR Uscita segnali: boccola BNC Uscita frequenze: boccola BNC Collegamenti: +12 V/ 0 V/ -12 V (con boccole di 4 mm) Dimensioni: 9,5 cm x 7,5 cm x 2,5 cm

Si richiede in aggiunta: Alimentatore 0...15 V . . . . . . . . . . . . . Trasformatore di bassa tensione S . . Contatore P . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cronometro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16

521 45 521 35 575 451 313 07

555 604

Coppia di bobine di Helmholtz Per la produzione di un campo magnetico omogeneo, es. negli esperimenti con i tubi elettronici LD. Bobine su supporto con asta di sostegno, incluso 2 piedi magnetici per il sostegno del supporto per tubi. Numero spire: ognuna 320 Resistenza CC: ca. 6 Ω Carico massimo: 2 A Collegamenti: ogni bobina 2 boccole da 4 mm. Diametro bobine: 13,5 mm Asta di sostegno: 130x10 mm Ø

Alimentazione: ± 12 V; 175 mA Campo di frequenza di ciascuna bobina: ca. 13 a 30 MHz, ca. 30 a 75 MHz, ca. 75 a 130 MHz Tensione alla bobina RF: ca. 6 Vss (rispetto alla massa) a 13 MHz e con applicazione della massima ampiezza. Segnale ESR: ca. 1 a 6 V (in relazione alla frequenza) Divisore di frequenza: 1000 : 1 Uscita frequenza per contatore digitale: TTL Corrente misuratore risonanza (DC): ca.100 µA Campo frequenze circuito oscillante passivo: 10 a 50 MHz Dimensioni della sonda di prova: 13 cm x 7 cm x 4 cm Lunghezza del sostegno: 18,5 cm Peso: ca. 0,7 kg Contenuto della fornitura: 1 Sonda di prova ESR (emittente di alta frequenza variabile, frequenza dei segnali in bassa frequenza) 3 bobine a spina per diversi campi di frequenza 1 Cavo di misura per impiegare l’apparecchio come misuratore di risonanza 1 Circuito elettrico oscillante passivo per studiare come dipende la frequenza di risonanza dal campo magnetico 1 Sonda DPPH (Difenil-Picrile-Idrazina)


Fisica atomica e nucleare Risonanza magnetica nucleare· NMR

Risonanza magnetica nucleare nella glicerina (sweep rapido) Elenco apparecchiature

NMR in Glicerina, Polistirolo e PTFE Q.tà

Descrizione

Esempi di misura registrati con CASSY: N° di Cat.

1 1 1 2 1

Sonda NMR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514 606 Alimentatore NMR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514 602 Nucleo a U con giogo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 562 11 Bobina, 10 A, 480 Spire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 562 131 Alimentatore DC 0…16 V, 0…5 A. . . . . . . . . . . . . . . . . 521 545

1 2

si raccomanda in aggiunta: Oscilloscopio a memoria digitale 507 . . . . . . . . . . . . . . 575 294 cavo HF, 1m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 501 02

1 1 2

in alternativa Sensor-CASSY, USB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 010USB CASSY Lab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 200 Cavo di misura BNC/4 mm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 575 24 Cavi per esperimenti

Sweep rapido, diagramma XY

Sweep lento, diagramma XY

Sweep rapido, diagramma a due canali

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Fisica atomica e nucleare

514 602

UnitĂ di alimentazione NMR Per l'alimentazione dell'apparecchio RNM realizzato con la sonda di misura RNM ( 514 606). L'apparecchio fornisce la tensione di modulazione, per la variazione del campo magnetico, e la tensione ad alta frequenza variabile, per la bobina di prova. Comprende l'amplificatore dei segnali necessari con filtri e sfasatore e un frequenzimetro con display a sei digit a 7 segmenti per la regolazione dellĂŹ'alta frequenza. Uscita HF e ingresso di misura per il funzionamento della bobina di prova: boccola BNC Uscita per la modulazione del campo magnetico: boccole di sicurezza da 4 mm uscita segnale NMR: boccola BNC Uscita segnale con tensione di modulazione sfasata: boccola BNC Tensione di alimentazione: 230 V Potenza assorbita: 18 W Dimensioni: 20 cm x 14 cm x 23 cm Peso: 3 kg

514 606

Sonda NMR Per la dimostrazione della risonanza magnetica nucleare in vari campioni, consiste di espansioni polari e camera di misura con bobina di prova, usata con l'alimentatore NMR ( 514 602). collegamenti elettrici: Cavo coassiale con spina BNC nella camera di misura spine di sicurezza da 4 mm sulle bobine di modulazione Dimensioni: 40 mm x 40 mm x 150 mm Peso: 2 kg La fornitura comprende: 1 Sonda NMR 2 Bobina di modulazione 2 Morsetti di tenuta 1 Serie di campioni NMR (Glicerina, Teflon (PTFE), Polistirolo, due tubi vuoti)

Occorre inoltre: 1 Nucleo a U con giogo. . . . . . . . . . . . 562 11 2 Bobine, 10 A, 480 spire . . . . . . . . . . 562 131

Montaggio meccanico dellâ&#x20AC;&#x2122;apparecchiatura NMR

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Fisica atomica e nucleare

Effetto Zeeman Osservazione con l’interferometro di Fabry-Perot

Il montaggio di questo esperimento usa l’etalon di Fabry-Perot. L’interferometro etalon è una piastra in vetro perfettamente piano parallela montata perpendicolarmente all’asse ottico. Per mezzo della specularità, una grande parte della luce incidente viene riflessa dentro la lastra di vetro, e solo una piccola parte emerge. Questa riflessione multipla vuol dire che un gran numero di raggi possono interferire fra loro a ogni angolo che emerge dall’asse ottico, in modo che si forma un sistema di anelli concentrici. Questo fenomeno può essere osservato usando un telescopio da montare e misurato con una scala nell’oculare. E’ anche possibile registrare il sistema di anelli usando la VideoCom e valutarlo con il computer.

L'effetto Zeeman consiste in una scomposizione dei livelli atomici d'energia in presenza di un campo magnetico esterno; ciò provoca anche la scomposizione delle transizioni da un livello all’altro. Questo fenomeno fu previsto da H. A. Lorentz nel 1895 e confermato sperimentalmente da P. Zeeman un anno più tardi. L’effetto Zeeman può essere osserva p. es. nella riga rossa dello spettro del cadmio (λ= 643.8 nm). Comunque, per osservare la separazione di questa riga spettrale è richiesto un interferometro ad alta risoluzione, così le due componenti della riga rossa del cadmio sono p. es. solo spostate di ∆R=0,02 mm per una densità di flusso magnetico B=IT. Con l’aiuto di un filtro di polarizzazione e di un lamina a λ/4 è possibile distinguere le due componenti polarizzate circolarmente da una polarizzata linearmente.

Separazione di energia in funzione del campo magnetico : ∆Ε = µΒ Β (Diagramma registrato usando VideoCom

Scomposizione dei livelli e transizione per l’effetto Zeeman nel Cadmio vedere catalog degli esperimenti P6.2.7.1

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Fisica atomica e nucleare

471 221 460 135

Etalon di Fabry-Perot, in supporto su asta Okular mit Strichskala, in Fassung mit Stil per Interferometro per effetto Zeeman, piastra di vetro ad elevato parallelismo, due lati con trattamento metallico semiriflettente, inclinazione dell'asse ottico dell'etalon è variabile mediante viti di regolazione

Oculare con scala, per misurare una immagine in un montaggio ottico, con asta. Scala: 10 mm, Divisione 0,1 mm Diametro del supporto: 13 cm Diametro asta di sostegno: 10 mm

Diametro: 25 mm, Spessore: 4 mm Lung. d’onda: 644 nm, pianezza: 32 nm (λ/20) Materiale: Suprasil, Coeff. di rifraz.: 1,457 Coefficiente di riflessione: 0,85 Capacità di risoluzione: ca. 400.000 Diametro del supporto: 13 cm Diametro dell’asta: 10 mm

468 400

Filtro d’interferenza, 644 nm Filtro a banda estremamente stretta per linea spettrale del Cadmio.

468 41 562 131

Supporto per filtro di interferenza

Bobina, 10 A, 480 Spire Per la produzione di forti campi magnetici con il trasformatore scomponibile.

Con supporto, su asta di sostegno, per il montaggio di un filtro di interferenza di diam.28 mm. Diametro supporto: 13 cm Diametro asta di sostegno: 10 mm

Lunghezza d’onda media: λ=643,8 nm ± 2 nm Semi larghezza: ca. 13 nm Trasmissione (λ = 644 nm): T = 47 % Bloccaggio esterno della linea: T < 0,01 % Diametro: 25 mm Diametro del supporto: 28 mm

560 315

Coppia di espansioni polari forate Per montare un elettromagnete con i componenti del trasformatore componibile, nel campo magnetico può essere osservata una fonte luminosa nella direzione del campo e verticalmente.

471 221 E1

Dotazione supplementare »Osservazione visiva« per Effetto Zeeman N° di Cat.

471 221 B

Dotazione base per »Effetto Zeeman« N° di Cat.

562 11 562 131 560 315 451 12 451 30 460 32 460 381 460 373 460 08 472 601 472 401 471 221

20

460 22 467 95 460 135

Descrizione

Sostegno con morsetti a molla Serie di filtri, colori primari Oculare con scala

Descrizione

Nucleo a U con giogo Bobina 480 spire 10 A (2 x) Coppia di espansioni polari forate Lampada al Cadmio Impedenza universale 230 V/50 Hz Banco ottico a profilo normalizzato Cavaliere con base a fori filettati Cavaliere per banco ottico 60/50 (7 x) Lente convergente con montatura + 150 mm (2 x) Lamina a quarto d’onda Filtro di polarizzazione Etalon di Fabry-Perot

471 221 E2

Dotazione supplementare »Montaggio con VideoCom« per Effetto Zeeman N° di Cat.

Descrizione

468 41 Supporto per filtro di interferenza 468 400 Filtro di interferenza, 644 nm 337 47USBVideoCom, USB


Fisica atomica e nucleare

Pompaggio Ottico

Montaggio sperimentale per l’osservazione e la determinazione delle transizioni tra livelli Zeeman contigui nello stato fondamentale del 85Rb e del 87Rb

Il pompaggio ottico è una particolare situazione fisica che permette un’ordinata inversione di popolazione fra livelli energetici atomici per mezzo della luce. Il più familiare esempio di ciò è il laser a rubino: in un breve intervallo di tempo, un gran numero di elettroni è „pompato“ in un livello energetico superiore usando la luce fornita da una lampada flash. Nell’esperimento qui descritto, mediante irradiazione da vapori di rubidio in un campo magnetico omogeneo, si crea un’inversione di popolazione dei livelli Zeeman dello stato fondamentale: in questo modo un livello diventa più densamente popolato a spese degli altri. L’inversione di popolazione può essere dimostrata otticamente durante il processo di pompaggio in quanto i vapori di rubidio assorbono luce. Mediante un irraggiamento con un campo ad alta frequenza di frequenza appropriata è possibile forzare l’equilibrio termico per mezzo di emissione indotta. L’interpretazione teorica di questo processo è analoga a quella della risonanza magnetica nucleare. Anche nel caso del pompaggio ottico, la frequenza di risonanza è proporzionale all’intensità del campo omogeneo. Alcune terminologie relative alla risonanza magnetica nucleare, come tempo di rilassamento longitudinale e trasversale, possono essere adottate per il pompaggio ottico.

Rappresentazione schematica del montaggio sperimentale 햲 Lampada al Rubidio HF 햳 Lente 햴 Filtro interferenziale 햵 Filtro di polarizzazione 햶 Lamina λ/4

햷 Lente 햸 Bobine di Helmholtz 햹 Camera di assorbimento 햺 Cella di assorbimento 햻 Bobine HF 햽 Lente 햾 Fotorivelatore al Silicio

Per maggiori informazioni vedere il catalogo degli esperimenti a P 6.2.8

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Fisica atomica e nucleare

558 823

Lampada al Rubidio ad alta frequenza Sorgente di segnale per pompaggio ottico. Lampada a scarica in gas rubidio con trasmettitore HF per l’eccitazione senza elettrodi; in contenitore di acciaio inossidabile su stelo, con lente collimatrice e cavo di collegamento con contatti multipin. Frequenza del trasmettitore: 60 MHz, 5 W Sonda di temperatura: PT 100 Resistenza di riscaldamento: 22 Ω , 22 W Dimensioni custodia: 8 cm x 9 cm x 16 cm Diametro dello stelo: 13 mm 558 814 558 823

558 814

558 833

Unità operativa per pompaggio ottico Alimentatore per lampada al rubidio ad alta frequenza ( 558 823) per pompaggio ottico, con potenza HF regolabile; con indicatore digitale a 3 cifre per corrente di funzionamento; collegamento boccola multipolo. Alimentazione: 230 V, 50 Hz Fusibile: T 0,8 A Potenza: 75 VA Dimensioni: 20 cm x 14 cm x 23 cm Pesoe: ca. 3 kg

Camera di assorbimento

558 826

Sistema a doppia camera su stelo di ottone, con cella di assorbimento al Rubidio nelle bobine di Helmholtz su cavaliere ( 558 826). La camera interna serve come bagno d'acqua stazionario per il riscaldamento uniforme e la regolazione della pressione di vapore nella cella di assorbimento al Rubidio. La camera esterna è una camera di flusso con le connessioni per i tubi al termostato di circolazione.

558 833

Connessione per tubi: Ø 6 mm Diametro dello stelo: 12 mm Dimensioni: 7,5 cm x 7,5 cm x 7,5 cm Peso: 0,4 kg 558 826

Bobine di Helmholtz su cavaliere 558 823 P

Dotazione per »Pompaggio ottico« N° di Cat.

558 823 558 826 558 833 558 835 558 836 530 88 558 814 522 551 468 000 472 410 472 611 460 021 460 031 460 32 460 370 460 374

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Descrizione

Lampada al Rubidio ad alta frequenza Bobine di Helmholtz su cavaliere Camera di assorbimento Fotorilevatore al Silicio Convertitore I/U per fotorilevatore al Silicio Alimentatore a spina Unità operativa per pompaggio ottico Generatore di funzioni 1 mHz a 12 MHz Filtro di linea 795 nm Filtro di polarizzazione per radiazione rossa Lamina a quarto d’onda, 200 nm Lente f = +50 mm, su asta di ottone Lente f = +100 mm, su asta di ottone Banco ottico a profilo normalizzato, 1 m Cavalire per ottica, 60/34 (7x) Cavaliere per ottica, 90/50

Disposizione per generare un campo magnetico uniforme per pompaggio ottico. Da montare su banco ottico di precisione ( 460 32). Con sostegno per la camera di assorbimento ( 558 833) con cella di assorbimento al Rubidio, con due bobine in radio frequenza su spine. Coppia di bobine di Helmholtz: Numero di spire: 210 cadauna Diametro della bobina: 26 cm Resistenza DC: ca. 3 Ω Carico massimo: 2 A Connessioni: quattro boccole da 4 mm Bobine per RF su spine: Numero di spire: 7 cadauna Diametro della bobina: 75 mm Carico massimo: 5 A Diametro spina: 4 mm Distanza spine: 19 mm Connessione per bobine a radio frequenza: boccola BNC Dimensioni: 12 cm x 26 cm x 34 cm Peso: 6,7 kg


Fisica atomica e nucleare

558 836

Convertitore I/U per fotorivelatore al silicio Convertitore corrente-tensione funzionante a batteria per l'amplificazione dei segnali elettrici forniti dal fotosensore al silicio ( 558 835) in regime fotovoltaico; con offset regolabile, per la soppressione dei segnali dovuti alla presenza di luce di intensità costante. Resistenza operativa: 100 kΩ; cioè 1 V tensione di uscita con 10 µA di fotocorrente Campo tensione di uscita: ±4 V Campo di frequenza: 0-100 Hz Alimentazione: 9 V DC usando la batteria inclusa 9 V con accumulatore (Tipo IEC 6 F 22 o IEC 6 LR) Interruzione della batteria: automatica dopo ca. 45 min. Ingresso e uscita: due boccole BNC Dimensioni: 12 cm x 9,5 cm x 5,5 cm Peso: 0,5 kg

558 836

Si raccomanda in aggiunta: Alimentatore a spina 9,2 V stabilizzati. 530 88

558 835

Fotorivelatore al Silicio Per la conversione proporzionale di energia luminosa in energia elettrica; in montatura su stelo di ottone. Campo massimo di sensibilità: Rosso/Infrarosso Superficie attiva: 100 mm2 Connessione: boccola BNC Diametro montatura: 130 mm Diametro stelo: 13 mm

472 410

Filtro di polarizzazione per radiazione rossa

472 410

472 611

Lamina a quarto d'onda, 200 nm

Per ottenere luce polarizzata linearmente nella banda del rosso o del vicino infrarosso. Foglio di plastica dicroica in montatura girevole, su stelo di ottone.

Per ottenere luce polarizzata ellitticamente o circolarmente. Foglio birifrangente (foglio ritardatore) di spessore opportuno con montatura girevole su stelo di ottone.

Grado di polarizzazione: 99 % Scala angolare 0° a ±90° con divisioni di 5° Diametro del filtro: 50 mm Diametro della montatura: 130 mm Diametro dello stelo: 13 mm

Ritardo della luce: 200 ± 20 nm Scala angolare: 0° a ±90° con divisioni di 5° Diametro del filtro: 50 mm Diametro della montatura: 130 mm Diametro dello stelo 13 mm

472 611

468 000

468 000

Filtro di linea 795 nm Filtro interferenziale a banda stretta, in montatura su stelo di ottone. Lunghezza d’onda: 795 ±2 nm Larghezza a metà intensità: max. 17 nm Trasmissione: ≥ 35 % max. rapporto di trsmissione in banda di attenuazione: 1/10000 Diametro del filtro: 50 mm Diametro della montatura: 130 mm Diametro dello stelo: 13 mm

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Fisica Atomica e nucleare

Apparecchio a Raggi X

Transilluminazione e fotografia con raggi X Ionizzazione e dosimetria Attenuazione dei raggi X in dipendenza del materiale e dello spessore Righe continue e caratteristiche, studio della sorgente di raggi X Tubi per raggi X con differenti materiale anodici per lo studio dell’influenza delle righe caratteristiche Assorbimento dipendente da energia e livelli K Legge di Moseley e determinazione della frequenza di Rydberg Effetto Compton, Bragg Effetto Compton quantitativo con rivelatore di energia dei raggi X Relazione di Duane-Hunt (determinatzione della costante di Planck dalla lunghezza d’onda limite) Riflessione di Bragg per la determinazione della distanza dei piani del reticolo di vari cristalli Studio della struttura dei cristalli mediante i diagrammi di Laue e le fotografie di Debye-Scherrer registrazione diretta dello spettro dei raggi X usando il rivelatore di energia di raggi X Confronto della spettroscopia di Bragg e della spettroscopia a fluorescenza dei raggi X usando il rivelatore di energia di raggi X Analisi con fluorescenza dei raggi X di campioni arbitrari (analisi non distruttiva di materiali) Studio degli spettri di fluorescenza dei raggi X dei livelli K e L Determinazione dell’energia di legame del singolo sottolivello L per eccitazione selettiva (in funzione della tensione anodica)

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Per maggiori informazioni sulle caratteristiche tecniche e gli accessori richiedere il catalogo:

“Apparecchio a raggi X”

Lo schermo fluorescente è iseale per eseguire semplici esperimenti di transilluminazione


Fisica atomica e nucleare

Sensori per raggi α, β, γ e X

Camere a nebbia e di ionizzazione 546 35

Adattatore per camera di ionizzazione Per adattare la camera di ionizzazione al cavo schermato dell’amplificatore di misura; con foro (D = 4 mm) per sostenere il preparato radioattivo nella posizione ottimale. Altezza: 5,5 cm 559 57

Nebelkammerbild 559 57

Camera a nebbia di Wilson secondo Schürholz Per visualizzare il cammino delle particelle α; breve intervallo di tempo per la condensazione di una miscela di vapore acqua/alcool, che raggiunge la soprassaturazione per espansione adiabatica con una pompa a mano. Il coperchio della camera di osservazione e per l'ingresso della luce, è di vetro artificiale, con boccole per applicare la tensione di deionizzazione e sostegno preparato di radio ( 559 59).

559 59

Preparato di Radio per camera di Wilson Preparato in libera vendita con licenza di fabbricazione; su spillo da introdurre nella camera di Wilson ( 559 57); per ulteriori informazioni vedere pag 35.

Durata del tempo utile per la condensazione del vapore: ca. 1 s per ogni espansione Tensione di deionizzazione: 100 a 200 V Connessione: boccole da 4 mm Dimensioni della camera: 3,5 cm x 10,5 cm Ø Peso: 2 kg

546 27

Appendice ad altezza variabile

Vedere catalogo degli esperimenti P 6.4.1-P 6.4.4/ P 6.5.1

Per misurare tasso di penetrazione dei raggi α con la camera di ionizzazione ( 546 25); tubo metallico con una parte superiore scorrevole per variare con continuità la distanza fra il preparato e il coperchio della camera. Dimensioni: Diametro: 7,5 cm Altezza: 8,5 a 11 cm, regolabiler

546 33

Elettrodo a griglia Per lo studio della conducibilità dell'aria ionizzata e dell'effetto fotoelettrico unitamente all'elettrodo di zinco ( 546 31). Griglia rettangolare con spinotto da 4 mm per il montaggio.

546 31

Elettrodo di Zinco Per lo studio dell'effetto fotoelettrico unitamente all'elettrodo a griglia ( 546 33) e della conducibilità dell'aria da ionizzazione. Piastra di zinco con spinotto da 4 mm per il montaggio.

546 25

Camera di ionizzazione Per esperimenti quantitativi sulla radiazione radioattiva (potere ionizzante, caratteristica di saturazione). La parte inferiore della camera metallica con supporto isolante si adatta all'amplificatore di misura ( 532 00); con boccola isolata per il collegamento all'alta tensione. Appendice della camera con portagomma. Tensione: 0 ... 4 kV Tensione di saturazione: 3 kV Collegamenti: boccola da 4 mm Manicotto isolato: 28 mm Ø interno Dimensioni della camera: 9 cm x 9 cm Ø

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Fisica atomica e nucleare Contatore Geiger 667 9182

Contatore Geiger Strumento manuale per misurare e registrare raggi radioattivi permanenti (α,β,γ) . I differenti tipi di raggi sono selezionabili con la selezione del raggio. I valori di misura vengono raccolti dalla memoria interna. Il software allegato permette di elaborare mediante un computer i dati misurati. La batteria incorporata ha una durata di ca 10 anni . Incluso porta seriale RS232, cavo di collegamento, software Windows e manuale d’uso. Display: cristalli liquidi (LCD) a 4 digits, diagramma a colonna logaritmica, indicazione del tipo di funzionamento Grandezze di misura: Sievert/h (µSv/h, mSv/h) , impulso/sec, impulso/ intervallo del tempo regolabile Rivelatore dei raggi: tubo contatore a finestra α,β,γ secondo il principio Geiger Muller, contenitore in acciaio inox con riempimento neon alogeno, lunghezza 38.1 mm, diametro 9,1 mm, finestra Mica 1,5 a 2 mg/cm2 Sensibilità Gamma: 108 impulsi per radiazione Co-60 di 1uSv/h nella banda energetica della radiazione ambiente Intervallo zero: ca. 10 pulsi per minuto Temperatura di funzionamento: -40 a +75°C Tipo di radiazioni: α da 4MeV, β da 0,2 MeV, γ da 0,02 MeV memoria interna: 2 Kbyte, gli impulsi di misura vengono memorizzati in intervalli di tempo regolabili. Tempi, Data: regolabili, tramite tasti Dimensioni: 163 x 72 x 30 mm Peso: 0,15 kg

559 430

546 281

546 281

Contatore Geiger Per esperimenti introduttivi sulla radioattività e per chiarimenti sui modi di funzione di un tubo contatore. Elettrodo a punta in isolatore di plastica. Strumento ad elevata sensibilità, idoneo per rilevare singole particelle a da preparati con intensità molto bassa.

559 59

559 430

Preparato di Ra-226 Preparato in libera vendita, con licenza di fabbricazione, in supporto particolarmente grande per facilitarne l'impiego da parte degli inesperti (p.es. per gli esperimenti degli allievi).

546 38

Tensione di funzionamento: ca. 3kV Collegamenti: Contatore geiger: boccole da 4 mm ad alto isolamento Astuccio: pin da 4 mm Dimensioni: 5 cm x 2,5 cm Ø

546 38

Adattatore per contatore Geiger 559 59

Preparato di Radio per camera di Wilson Preparato in libera vendita con licenza di fabbricazione; su spillo da introdurre nella camera di Wilson ( 559 57); Adatto anche per esperimenti introduttivi al contatore a punta ( 546 281) e ai tubi contatori ( 559 00/01).

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Necessario se si impiega il contatore a punta con l'amplificatore (p. es.  522 61) o l’oscilloscopio (p. es.  575 211). Con resistenza di lavoro e condensatore di accoppiamento. Collegamenti: Contatore a punta: boccola isolata da 4 mm Alta tensione: coppia di boccole da 4 mm Dimensioni: 12 cm x 7 cm x 5 cm

Occorre inoltre: Preparato di Radio . . . . . . . . . . . . . . . 559 59 o Preparato di Ra-226. . . . . . . . . . . . . . 559 430


Fisica atomica e nucleare Contatori per tubi contatore

Tubi contatore

559 01

559 07

559 05

559 07

559 00

Contatore P (575 451)

Contatore digitale (575 48)

Sensor-CASSY (524 010USB) GM-Box (524 033) CASSY-Display (524 020USB)

Sensor-CASSY (524 010USB) GM-Box (524 033) CASSY Lab (524 200)

Visualizzazione digitale Altoparlante

Visualizzazione digitale Altoparlante

Visualizzazione digitale Altoparlante

Visualizzazione digitale

Visualizzazione digitale Visualizzazione analogica

3 Tempi di porta + tempo di porta libero

3 tempi di porta + tempo di porta libero

2 Tempi di porta

Tempo di porta libero

Uscita digitale

Uscita digitale

3 Tempi di porta + tempo di porta libero regolabile Tensione per contatore, Uscita analogica, Memorizzazione valori, porta seriale

Occorre in aggiunta: PC con Windows

Tubo contatore

Visualizzazione

Contatori

Contatore S (575 471)

524 0331

Mobile-CASSY (524 009)

Sensor-CASSY (524 010USB) CASSY-Display (524 020USB)

Sensor-CASSY (524 010USB) CASSY Lab (524 200)

Visualizzazione

Contatori

Pocket-CASSY (524 006)

Visualizzazione digitale Visualizzazione analogica

Visualizzazione digitale

Visualizzazione digitale

Visualizzazione digitale Visualizzazione analogica

tempo di porta libero

3 Tempi di porta

2 Tempi di porta

tempo di porta libero

Porta USB

Memorizzazione valori Porta USB

Occorre in aggiunta: PC con Windows

Porta USB Occorre in aggiunta: PC con Windows

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Fisica atomica e nucleare

559 01

Tubo contatore a finestra per raggi α, β, γ e per raggi X Tubo contatore di Geiger-Müller, in custodia di plastica con finestra di mica sottilissima, che consente anche di registrare la radiazione β molle. Con cavo stabilmente montato, compreso un cappuccio protettivo per la finestra di mica. Riempimento di gas: Alogeno Tensione media di lavoro: 450 V Connessione: cavo schermato, 55 cm lungo, con spina coassiale (Amphenol-Tuchel T 3162/1) Lunghezza del Plateau: 200 V Pendenza relativa del Plateau: < 0,05% V-1 Tempo morto: ca. 100 µs Durata: > 1010 Imp. Effetto zero nel Plateau: ca. 0,2 Imp. s-1 (schermatura con 50 mm Pb e 3 mm AI) Capacità di risposta per la radiazione γ: ca. 1 % Finestra: 9 mm Ø Massa del rivestimento: 1,5…2 mg/cm2 Dimensioni: 75 mm x 24 mm Ø

Si richiede in aggiunta: misuratore di impulsi con integrato l’alimentatore di alta tensione (v. graf. pag. 29)

559 00

Tubo contatore per raggi β e γ Contatore Geiger-Müller ad autoestinzione in involucro di vetro; particolarmente indicato per gli esperimenti di radioattività artificiale. Riempimento di gas: Alogeno tensione media di lavoro: 550 V Connessione: Spina coassiale (Amphenol-Tuchel T 3162/1) Lunghezza del Plateau: > 250 V Pendenza relativa del Plateau: 0,12 % V-1 Tempo morto: 140 µs Durata: > 3 x 109 Imp. Effetto zero nel Plateau: ca. 0,5 Imp. s-1 (schermatura con 50 mm Pb e 3 mm AI) Capacità di risposta per radiazione γ: ca. 0,1 % Spessore delle pareti: 0,1 mm vetro (corrispondente ad una massa ricoprente di 25 mg cm-2 ) Dimensioni: 17,5 cm x 2 cm Ø

559 15

Gabbia di protezione e tubo schermante Adatti al tubo contatore ( 559 00). Gabbia per proteggere il bulbo di vetro dai danni meccanici senza influire sulla sensibilità del dispositivo. Tubo schermante per l'assorbimento delle particelle β nello studio della radiazione γ con vite per il fissaggio della spina del cavo per tubo contatore ( 559 07). Dimensioni: 14 cm x 2,5 cm Ø

Si richiede in aggiunta: Cavo per contatore, 100 cm . . . . . . . 559 07 Misuratore di impulsi con integrato l’alimentatore di alta tensione (v. graf. pag. 29) Si raccomanda in aggiunta: Gabbia di protezione e tubo schermo 559 15

559 05

Tubo contatore a finestra per β, γ e raggi X Particolarmente indicato per l'apparecchio a raggi X ( 554 811/812). Esecuzione come  559 01, senza cavo.

559 07

Massa per unità di area: 2...3 mg/cm2 Connessione: Spina coassiale (Amphenol-Tuchel T 3162/1)

Cavo per tubo contatore, lungo 100 cm 524 0331

Contatore GM- S Vedere prospetto ”CASSY Computer Assisted Science SYstem”.

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Per collegare i tubi contatore ( 559 00/559 05) con un dispositivo di conteggio con sorgente di alta tensione incorporata (v. graf. pag. 29). Cavo schermato con spine e zoccolo (Amphenol-Tuchel T 3162/1).

Si richiede in aggiunta: Cavo per tubo contatore, 100 cm . . . 559 07 Misuratore di impulsi con integrato l’alimentatore di alta tensione


Fisica atomica e nucleare Contatori

575 451

Contatore P Per il conteggio degli impulsi dei tubi contatori o di altri impulsi elettrici oltrechè per misure di frequenza e di tempo. Adatto in particolare per la sperimentazione degli studenti. Con display a 5 digit, altoparlante interno e ingresso speciale per tubo contatore con alimentatore interno per l'alta tensione, 2 ingressi per barriere fotoelettriche, memoria fino a 6 tempi (p. es. esperimenti sugli urti) calcolo di velocità e accelerazione. Compresa unità di alimentazione. Per dati tecnici richiedere documentazione.

575 471

Contatore S Per conteggio di impulsi da tubi contatori, per misure di durata di impulsi, tempo e frequenza. Particolarmente indicato per la sperimentazione allievi; display a LED di 5 cifre; altoparlante incorporato; ingresso per tubo contatore con alimentatore di alta tensione interno; ingressi per 2 barriere luminose. Compresa alimentazione. Per dati tecnici richiedere documentazione.

575 48

Contatore digitale Misuratore universale da dimostrazione per conteggio di impulsi e tasso, frequenza, misure di periodi e di tempi con interfaccia seriale per il collegamento al computer (incluso software per windows) Per dati tecnici richiedere documentazione.



Vedere anche Sensor-CASSY sul prospetto »CASSY Computer Assisted Science SYstem«

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Fisica atomica e nucleare

Radioattività Preparati radioattivi e armadio di conservazione

546 56

Aufbewahrungsschrank für radioaktive Stoffe Per il magazzinaggio ordinato e sicuro di preparati radioattivi, conforme alle norme in vigore nella Repubblica Federale Tedesca e alle raccomandazioni di comitati internazionali, in materia di protezione dalle radiazioni. Il locale dove collocare l'armadietto potrà essere la sala di preparazione o un'altra sala in cui l'accesso sia limitato e dove una persona non sarà presente per più di 500 ore l'anno. Il livello di radiazione, alla distanza di due metri, si riduce nettamente a un valore di sicurezza (<0,3 mSva-1). Così a questa distanza, non c'è limite al tempo di esposizione entro un periodo di 40 ore settimanali. Perciò, la distanza dalla sorgente è la più semplice e la migliore protezione dalle radiazioni. Arredamento interno: 1 ripiano intermedio Attività massima consentita del contenuto: 15 x 105 Bq Dose energetica accumulata a 25 cm di distanza dalla superficie con la dotazione massima ammessa: 1,5 mJ kg-1 dopo 500 ore Dimensioni: 31 cm x 35 cm x 15 cm Peso: 5 kg

Attenzione: Il possesso dei preparati radioattivi con licenza di fabbricazione non è soggetto ad autorizzazione nella Repubblica Federale Tedesca, sussistendo comunque l’obbligo di darne comunicazione. I preparati devono essere protetti da manipolazione non autorizzata, per esempio, mediante il loro magazzinaggio in un armadietto per sostanze radioattive (54656). I preparati radioattivi devono essere manipolati in ottemperanza alle istruzioni operative relative alla licenza di fabbricazione e alle ordinanze in materia di protezione dalle radiazioni.

30

La nostra offerta di preparati radioattivi corrisponde, nella sua molteplicità, alle esigenze di ogni tipo di scuola. Vincolanti per l’esecuzione tecnica e per la sicurezza e la prova dei preparati sono le rigorose prescrizioni in vigore nella Repubblica Federale Tedesca, le quali corrispondono alle norme internazionali, anzi le aggravano. Fra queste si distinguono: · preparati in libera vendita, la cui attività è inferiore ad un limite definito dalle leggi sulla protezione dalle radiazioni. · preparati dalla produzione consentita e con un’attività più elevata, mediante particolarità costruttive e schermatura, se manipolati avvedutamente sono esenti da ogni rischio. Per le scuole offriamo due gruppi di preparati, contraddistinti nell’ultima colonna della tabella sinottica con 햲, 햳:

preparati esenti da limitazioni con licenza di fabbricazione, richiesta in alcuni stati della Repubblica Federale Tedesca.

preparati con licenza di fabbricazione.

I preparati e sono forniti insieme ad una copia della relativa licenza di fabbricazione.


Fisica atomica e nucleare

559 430

559 82

559 59 559 84

559 430

Preparato Ra-226 Preparato in libera vendita, con licenza di fabbricazione, in supporto particolarmente grande per facilitarne l'impiego da parte degli inesperti (p.es. per gli esperimenti degli allievi).

559 59

Preparato di Radio per la camera di Wilson Preparato in libera vendita con licenza di fabbricazione; su spillo da introdurre nella camera di Wilson ( 559 57); anche per esperimenti introduttivi con il contatore a punta ( 546 281) e ai tubi contatori ( 559 00/01/05).

559 82

Preparato Am-241 Per esperimenti con raggi α; misura di percorso (range) p.es. con  546 25/27; la loro deviazione in campi elettrici e magnetici; la determinazione della carica specifica con le camere a deviazione per radiazioni nucleari ( 559 22); analisi energetica con il rivelatore a semiconduttori ( 559 92).

559 83

559 83

Serie di prepatati radioattivi Per ricerche rigorose di analisi energetiche con il rivelatore a semiconduttori ( 559 92) o con il contatore a scintillazione ( 559 901). I singoli preparati hanno la stessa attività. Per il contenuto della fornitura vedere tabella a pag. 35.

559 84

Miscela di preparati α, β, γ Per lo studio delle proprietà della radiazione radioattiva, in particolare per esperimenti rigorosi di analisi energetica con il rivelatore a semiconduttori ( 559 92) e con il contatore a scintillazione ( 559 901).

31


Fisica atomica e nucleare Preparati radioattivi

N° di Cat.

Attività

Preparato

Radiazione

Descrizione

559 430

Preparato Ra-226 559 59

Preparato di Radio per 559 57 559 809

Preparato Cs-137, 3,7 MBq

559 82

559 825

559 84

559 87

Miscela di Preparati α, β, γ

559 885

Preparato per calibrazione 137 Cs, 5 kBq

32

N° tipo di licenza Tipo di permesso.

Ra 226

α, β, γ

protetto da contatti in cilindro cavo; su asta metallica, 7 cm x 1 cm Ø, con spina da 4 mm

Vetro con tappo a vite 10,5 cm x 5 cm Ø

NW 229/81 햲

3,3 kBq ^ 0,09 µCi) (=

Ra 226

α, β, γ

protetto da contatti in cilindro cavo; su spillo, lunghetta totale: 3 cm

vetro con tappo; 5 cm x 4,5 cm Ø

NW 228/81 햳

3,7 MBq ^ µCi) (=100

Cs 137

β, γ

Preparato sferico, sicuro da contatto in contenitore di Alluminio

Contenitore in piombo con coperchio

Nds 151/96 햳

Cs 137

β, γ

Bottiglia di plastica con chiusura in box di conservazione, iPreparazione aperta di Cs137 per creare una soluzione di Ba 137 a vita breve.

Nds 151/90 햳

330 kBq ^ 9 µCi) (=

Am 241

prevalentemente α; in più γ e elettroni di conversione

Sinterizzato in foglio di metallo prezioso; coperto con foglio di oro (0,003 mm) incollato all’interno di un piccolo foro di un supporto metallico che è coperto da una rondella a molla di sicurezza Suppoto metallico, 10 mm Ø con spina ; da 4 mm; Lunghezza totale: 5 cm

Vetro con tappo a vite 9,5 cm x 8 cm Ø

NW 76/76 햳

3,7 kBq

Am 241

prevalentemente α

Preparato montato in modo da essere protetto da contatto con filetto M5 per fissaggio

Preparato non coperto senza perdita di energia

Non richiesto

74 kBq ^ 2 µCi) (=

Am 241

prevalentemente α in aggiunta γ

ogni preparato è montato in un piccolo foro di un supporto metallico; protetto da contatto con un coperchio

Contenitore comune di Alluminio, 6 cm x 6 cm Ø

NdS 002/99 햳

74 kBq ^ 2 µCi) (=

Co 60

γ

74 kBq ^ 2 µCi) (=

Na 22

γ, Positroni, radiazione di annichilazione

74 kBq ^ 2 µCi) (=

Sr 90

β

330 kBq 4,4 kBq 4,4 kBq

Cs 137 Am 241 Sr 90

α, β, γ

eseguito come il (559 84) miscela di preparati α, β, γ

330 kBq ^ 9 µCi) (= 4,4 kBq ^ 0,12 µCi) (= 4,4 kBq ^ 0,12 µCi) (=

Cs 137

α, β, γ (energia β da nuclide figlio Y 90)

montato in un piccolo doro di, un supporto metallico; protetto da contatto con un coperchio Dimensioni del supporto 85 mm x 12 mm Ø

Contenitore di Alluminior, 5,5 cm x 3 cm Ø

NdS 002/99 햳

5 kBq ^ (=0,14 µCi)

Cs 137

β, γ

Preparato distribuito in modo omogeneo sul volume dei becher di Marinelli, adatto anche per la determinazione dell’attività di campioni acquosi

Barattolo di metallo

Nds 152/96 햲

Preparato di Am-241

Serie di preparati radioattivi

Contenitore

3,3 kBq ^ 0,09 µCi) (=

559 815 370 kBq ^ µCi) Generatore di isotopi (=10 Cs/Ba-137m

Preparato Am-241

Custodia e montaggio dei preparati

Am 241 Sr 90

Dimensioni del supporto 85 mm x 12 mm Ø


Fisica atomica e nucleare 559 825

Preparato Am-241, aperto 3,7 kBq Preparato aperto senza richiesta di permessi per l’uso in Germania per esperimenti con radiazione α, in particolare nella spettroscopia. L’Am 241 non è coperto, non c’è perciò energia sparsa o perdita di energia dovuta alla copertura, con il preamplificatore discriminatore (559 931). E’ possibile una risoluzione della struttura fine. Sorgente montata in modo da essere protetta da contatto. Con vite M5 per il fissaggio 559 825

559 885

Preparato di calibrazione 137 Cs, 5kBq 559 809

Cs 137 con radiazione γ ad alta intensità, per esperimenti di analisi energetica. particolarmente adatto per esperimenti sull’effetto Compton per la sua proprietà di sorgente a singolo picco di media energia (662 keV) così come di sorgente puntiforme (Diametro della sfera attiva di ca. 1mm). Con contenitore di protezione.

Preparato con omologazione e attività misurata, per la calibrazione di una stazione di misura, p.es. campioni ambientali con geometria di riferimento; poichè l'attività è distribuita in modo omogeneo sul volume totale del Becher di Marinelli per una densità di 1g/cm3, il preparato calibrato è adatto anche per la determinazione dell'attività di campioni acquosi. Con contenitore di protezione, approvazione per uso scolastico secondo la legge tedesca e certificato di calibrazione con precisione di ± 10%.

Dimensioni: 10 cm x 10 cm x 8 cm Peso: 1 kg

Dimensioni: ø 16 cm, Altezza 15 cm Peso: 1,5 kg

preparato Cs-137, 3,7 MBq

554 809

559 815

Generatore di isotopi Cs/Ba-137m Preparazione aperta di Cs 137 con una attività di A = 370 kBq per creare ripetutamente (da 500 a 1000 volte) una soluzione radioattiva a vita breve di 137 m Ba per lo studio del decadimento radioattivo e del tempo di dimezzamento. Completo di siringa nel box di conservazione; comprende 250 ml di soluzione eluente. Il prodotto è omologato per l'uso nelle scuole secondo la Direttiva per la protezione da radiazioni. Dimensioni: 20 cm x 7 cm x 15 cm Peso: 650 g

559 816 559 815

Soluzione per eluizione, 250 ml

33


Fisica atomica e nucleare Proprietà delle radiazioni radioattive

559 18

Collimatore con assorbitori Per sostenere preparati radioattivi su punte di 4 mm, per la concentrazione della radiazione e per attenuarla con assorbitori di alluminio o di piombo di diversi spessori. Con due fori di 4 mm, diaframmi e calotte con molle per il sostegno di diaframmi e di assorbitori. Compresi 40 assorbitori. Spessore degli assorbitori: Alluminio: 0,02/0,1/1,0 mm (je 10 x) Piombo: 1,0 mm (10 x) Diametro degli assorbitori: 1 cm Collimatore: Diametro del diaframma: 6 mm Dimensioni: 10 cm x 1,2 cm Ø

Misura di assorbimento

559 94

55918

559 94

Serie di assorbitori e bersgli Materiale piatto per esperimenti sull'assorbimento di radiazioni e per spettroscopia a scintillazione. Nella fornitura sono comprese due scatole trasparenti per la conservazione del materiale. Q.tà

Materiale

9 5 2 9 5 9 10 10 2 2 1

Alluminio Alluminio Alluminio Ferro Ferro Piombo Piombo Piombo Molibdeno Argento Tantalio

Dimensioni (mm)

70 x 70 x 5 70 x 70 x 1 70 x 70 x 0,5 70 x 70 x 5 70 x 70 x 1 70 x 70 x 5 70 x 70 x 1 10 Ø x 1 25 x 25 x 0,1 25 x 25 x 0,1 25 x 25 x 0,1

Radiazione β in un campo magnetico 559 23

Supporto firevole per tubo contatore a finestra Per il posizionamento orientabile del tubo contatore ( 559 01/05) nel campo di un elettromagnete, per esperimenti sul comportamento dei raggi β e γ in campo magnetico. Da montare sulle espansioni polari (da  560 31). Compresi scala angolare e accessori di montaggio. 559 23

34

Scala angolare: ± 40° con divisione in gradi


Fisica atomica e nucleare

559 22

Camera di deviazione per radiazioni nucleari Per lo studio quantitativo dell'azione dei campi elettrici e magnetici sulla traiettoria delle particelle α e β; in particolare per l'analisi delle velocità (filtro di Wien), nonché per determinare la polarità della carica e la carica specifica. Camera da svuotare d'aria, nella quale sono collocati i preparati radioattivi, la cui radiazione perviene, attraverso una finestrella d'uscita estremamente sottile, al tubo contatore. Coppia di lastre: Distanza delle lastre: 0,9 mm Lunghezza delle lastre: 65 mm Alimentazione: 0 a 3 kV attraverso boccole di sicurezza di 4 mm Dispositivo della fenditura spostabile: larghezza della fenditura: 0,5 mm distanza fenditura-schermo spostate: 32,5 mm spostamento fenditura dal centro: 0,5 mm raggio risultante della traiettoria: 1,05 m Spessore finestra d'uscita del raggio: 3,5 mm Attacco per il vuoto: portagomma 8 mm Vuoto occorrente: ca. 4 x 10-2 mbar Intensità di campo occorrenti: per radiazione α: 0 a 0,4 T per radiazione β: 0 a 0,03 T Lunghezza complessiva camera: ca. 15 cm

559 22

Contenuto della fornitura

1 camera di deviazione con coppia di lastre 1 camera di deviazione con dispositivo di spostamento della fenditura 1 Coppia di espansioni polari con supporto per la camera di deviazione e tubo contatore a finestra ( 559 01); adatte per il nucleo a U ( 562 11) 2 graffette per le espansioni polari 1 Distanziatori per espansioni polari 1 Sostegno per preparati su asta da 4 mm 1 Contenitore sagomato per la conservazione degli apparecchi (55 cm x 28,5 cm)

Determinazione della velocità delle particelle α (Metodo della compensazione)

햴 햳 햲 Monocromatore di velocità 햲 Magnete di deflessione 햳 Tubo contatore a finestra 햴 Montaggio geometrico del monocromatore di velocità e del magnete di deflessione per raggi β

Analisi della velocità delle particelle α usando il monocromatore di velocità

35


Fisica atomica e nucleare

559 56

Deflessione delle particelle αTnell’attraversare una foglia d’oro Retrodiffusione di particelle α Misura della dipendenza dell’angolo N (υ) per la diffusione di Rutherford Determinazione del numero atomico Z dell’Alluminio

Camera di diffuzione secondo Rutherford Camera cilindrica per vuoto nella quale può essere dimostrata, in modo particolarmente semplice, qualitativamente e quantitativamente la diffusione di particelle alfa. Adatta inoltre per esperimenti di spettroscopia alfa. Con guida assiale rotante per l’orientazione del preparato e supporto per “foglio metallico“, con scala angolare per una regolazione definita. Il rivelatore α è fissato mediante una spina BNC, alla parete interna della custodia. Guida rotante supplementare per l’inserimento di un ulteriore foglio metallico nel fascio di particelle. Coperchio e fondo della camera sono in vetro acrilico; la camera a diffusione è anche adatta quindi per la proiezione con la lavagna luminosa. Scala angolare (campo di rotazione): -150°...0°...+150° con divisione di 5° Collegamento per tubo da vuoto: 9 mm Ø Collegamento di misura: boccola BNC Dimensioni: 12 cm x 19 cm Ø Peso: 1,8 kg La fornitura comprende: 1 Camera a vuoto 1 Rivelatore alfa con fenditura asportabile di 2 mm 1 Diaframma da 1 mm 1 Diaframma 5 mm 1 Foglio d’oro in montatura ( 559 54)

559 52 559 56

Foglio di Alluminio in montatura Per esperimenti sulla diffusione di Rutherford. Foglio incollato su diaframma di plastica. Spessore del foglio: 8 µm Diametro dell’apertura del diaframma: 12 mm Dimensioni (Telaio): 50 mm x 50 mm

Elenco apparecchiature

Diffusione Rutherford: Misura del tasso di diffusione in funzione dell’angolo di diffusione e del numero atomico. Q.tà

1 1 1 1 1 1 1 1 1 2

Descrizione

N° di Cat.

559 54

Camera di diffusione . . . . . . . . 559 56 Foglio di Alluminio . . . . . . . . . . 559 52 Preamplificatore discriminatore 559 931 Alimentatore a spina . . . . . . . . 562 791 Preparato Am-241. . . . . . . . . . 559 82 Contatore digitale. . . . . . . . . . . 575 48 Pompa per vuoto D 2,5 E . . . . 378 752 Flangia portagomma DN 16 . . 378 031 Tubo per vuoto . . . . . . . . . . . . 307 68 Cavo BNC, lungo 1 m . . . . . . . 501 02

Foglio d’oro in montatura Per esperimenti sulla diffusione di Rutherford. Foglio incollato su diaframma di plastica. Spessore del foglio: 2 µm Diametro dell’apertura del diaframma: 12 mm Dimensioni (Telaio): 50 mm x 50 mm

log N = f(υ) in un angolo di diffusione di ±30°

Per ulteriori informazioni vedere “Catalogo degli esperimenti” P6.5.2

36


Fisica atomica e nucleare Sistema per esperimenti sulla radioattività

588 855 S

Serie di apparecchi RAD 1-Radioattività Collezione completa con 55 apparecchi per esperimenti sulla radioattività in vassoio sagomato.

588 855

Il sistema qui descritto rende possibilel’esecuzione di esperimenti fondamentali sulla radioattività con particolari caratteristiche di praticità e con particolare riguardo alla tecnologia nucleare e alla protezione dalle radiazioni. Caratteristiche particolari: · Utilizzabile per esperimenti dimostrativi ed esperimenti allievi · Per la particolare scelta dei componenti il sistema è adattabile in modo flessibile ad un’ampia gamma di dispositivi di conteggio

componenti dotati di appositi innesti. · Documentazione completa per allievi e insegnanti.

Attenzione: Il preparato Ra-226, raccomandato per gli esperimenti è fornito con una copia della licenza di fabbricazione (NW 22981).

Contenuto: 1 Supporto per tubo contatore 1 Supporto per preparato 1 Box con coperchio (442 89) con 30 assorbitori e diaframmi; Dimensioni 50 mm x 50 mm 8 Piastre di piombo 3 Diaframmi di piombo 4 Piastre di Alluminio 2 Piastre di acciaio 1 Piastra di stagno 2 Piastre di plastica 1 Piastra di piombo laccata con due diversi spessori di laccatura 1 Piastra di piombo ricoperta 1 Foglio di acetato 1 Piastra a spine RAD 3 Morsetti 2 Magnete cilindrico con supporto 1 Tubo di plastica, lungo 150 mm, con 2 tappi 1 Telaio di alluminio, 70 mm x 70 mm 3 Reticelle per gas 2 Palloncini 1 Barattolo con polvere di noce 1 Solfato di potassio, 100 g 2 Piastre di metallo 1 Barattolo con pallini di piombo, 100 g 1 Serie di 10 sacchetti di plastica 1 Modello di preparato 2 Supporti a spina per magneti, lungo 80 mm 2 Supporto per tubo 1 Vassoio S-RAD 1

· Uso di radiatori non pericolosi anche se usati impropriamente da operatori inesperti (sono inclusi i certifcati d’uso dei preparati) 301 322

· Semplici e chiari montaggi sperimentali, non richiedenti particolari regolazioni, sopra una base di lavoro con fori godronati in cui fissare i

Supporto per piastra per esperimenti RAD per telaio per esperimenti Per il montaggio fra due guide profilate p. es. il tealio per dimostrazioni sperimentali ( 301 300). Dimensioni: 30 cm x 30 cm

588 48IT

SVN Fisica Atomica - Radioattività 32 descrizioni di esperimenti con la collezione di apparecchi SVN RAD e il contatore S; schede per insegnanti e allievi in libro a spirale o in formato elettronico pdf. 301 322

37


Fisica atomica e nucleare

da

588 48IT

Proprietà dei differenti tipi di radiazione Raggi α, β e γ Propagazione Legge della distanza Assorbimento Schermatura Spessore di semiattenuazione Deviazione in un campo magnetico Diffusione e retrodiffusione Attenuazione dell’attività della polvere in aria

Misura della radiazione

Esempi di applicazione

Tubi contatore e contatore URadiazione di fondo - effetto zero Noce del Brasile, Sali di calcio, Cappa incandescente e Sorgente radio Tasso di conteggio e statistica

Studio dello spessore di uno strato di carte, plastiche da imballaggio, vernici Livello del contenuto e analisi di cavità Test di spessore di materiali

Elenco apparecchiature

Dimostrazione Q.tà

1 1 1 1 1 1

Descrizione

N° di Cat.

Collezione RAD 1 . . . . . . . . .588 855S Preparato Ra-266 . . . . . . . . .559 430 Tubo contatore a finestra . . .559 01 Piastra per esperimenti RAD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .301 322 Coppia di piedi di sostegno . .301 339 Contatore P . . . . . . . . . . . . . .575 451

Determinazione della radiazione emessa da una reticella per gas radioattiva

Elenco apparecchiature

Esercitazione allievi Q.tà

1 1 1 1

Descrizione

N° di Cat.

Collezione RAD 1 . . . . . . . . .588 855S Preparato Ra-266 . . . . . . . . .559 430 Tubo contatore a finestra . . .559 01 Contatore S . . . . . . . . . . . . . .575 471

Analisi di mattoni

38


Fisica atomica e nucleare

Analisi energetica delle radiazioni α, β, γ e dei raggi X L’analisi energetica delle radiazioni ionizzanti apre all’analisi sperimentale di un largo campo della fisica nucleare e dell’interazione radiazionemateria. Di conseguenza, diventa possibile l’insegnamento in classe di diversi argomenti quali misure di assorbimento, determinazione dell’attivazione della sezione d’urto differenziale, fluorescenza dei raggi X, analisi non distruttiva di materiali o diffusione Compton. In aggiunta si possono effettuare misure di spettroscopia nucleare per identificare sostanze radioattive non conosciute o misurare la contaminazione ambientale. Attraverso l’uso di diversi rivelatori

Cordinamento degli apparecchi per la spettroscopia α e per la spettroscopia γ e β

559 92

α

– rivelatore a sciltillazione per radiazione γ e β; rivelatore a semiconduttore per radiazione α e β– si possono studiare sperimentalmente i differenti tipi di radiazioni prodotte dal decadimento radioattivo. · Spettri energetici della radiazione α, β e γ · Penetrazione ed assorbimento della radioattività Dipendenza dal tipo di energia della radioattività dipendenza dal materiale assorbente · Meccanismi di interazione fra radiazione e materia

β

Rilevatore a semiconduttore o da 559 56

γ 559 901

Analisi multicanale 524 010 USB 524 058

575 48

Alimentatore di alta tensione 1,5 kV / 1 mA

521 68

Contatore

Sensor CASSY, USB con Box MCA

Contatore digitale

Monitor

Valutazione 524 200

p.es.

39

Contatore a scintillazione

stadio di uscita del rivelatore

559 912

559 93 Preamplificatore discrimintore

Diffusione Compton Effetto fotoelettrico Radiazione di annichilazione di coppie elettrone-positrone Analisi spettrale dei raggi X fluorescenza dei raggi X Radiazione di frenamento interno, MoseleyGesetz Diffusione Rutherford principio di funzionamento dei rivelatori · Misura di contaminazione ambientale · Serie di decadimenti, equilibrio radioattivo, datazione radioattiva

575 211

Oscilloscopio

Software CASSY-Lab per PC con Win 95/NT/2000/XP/Vista


Fisica atomica e nucleare Box MCA

Spettro γ di

22Na/137Cs/60Co

524 058

Box MCA (Analizzatore multicanale) Il Box MCA à parte del sistema CASSY-S ed insieme con adatti rivelatori (p.es. contatore a scintillazione NaJ(Tl), rivelatori a semiconduttori Si) e in combinazione con Sensor-CASSY ( 524 010 USB) o Pocket-CASSY ( 524 006), CASSY Lab ( 524 200) e un Computer costituisce un analizzatore multicanale ad ampiezza di impulso per la registrazione facile ed affidabile del decadimento di prodotti radioattivi. Il meccanismo di interazione nei rivelatori genera impulsi elettrici di varie ampiezze che sono proporzionali alla perdita di energia nel rivelatore, diversamente dai tubi contatore Geiger. Questi impulsi vengono convertiti in valori numerici equivalenti, e il Sensor CASSY aggiunge questi valori a quelli presenti nei canali corrispondenti. Lo spettro dell’energia risultante rappresenta la distribuzione in frequenza della radiazione radioattiva emessa in funzione dell’energia. Di conseguenza, un MCA è qualitativamente e in modo rilevante differente da un analizzatore monocanale che spazza l’intero spettro usando una piccola finestra e quindi non adatto per livelli a bassa attività. Per valutare la differenza nell’esperimento il box MCA può anche essere usato come analizzatore monocanale. Il Box MCA ha un ingresso BNC che permette la connessione di rivelatori esterni, p. es. un contatore a scintillazione NaJ ( 559 901) con lo stadio d’uscita del rivelatore ( 559 912) o rivelatore a semiconduttore ( 55992) o da ( 559 56) con amplificatore discriminatore ( 559 931). In aggiunta, il loro segnale analogico di uscita può essere osservato con un oscilloscopio usando un adattatore a T-BNC ( 501091). La polarità dei segnali d’ingresso e le ampiezze dei differenti rivelatori possono essere di conseguenza adattate. La tensione di alimentazione del preamplificatore discriminatore ( 559 931) e dello stadio di uscita del rivelatore ( 559 912) può essere ottenuta dal box MCA mediante una presa multipin. Lo stadio di uscita del rivelatore ( 559 912) permette la misura dell’alta tensione del rivelatore.

I contatori a scintillazione NaJ sono particolarmente adatti per radiazione γ e β, mentre i rivelatori a semiconduttore Si sono adatti per radiazione α e β. per misure con sostanze radioattive estremamente deboli (p. es. funghi contaminati da radiazione, 137 Cs) il contatore a scintillazione ( 559 901) con lo stadio d’uscita del rivelatore ( 559 912) viene protetto con lo schermo per lo scintillatore ( 559 89) con il supporto per contatore a scintillazione ( 559 891) per schermarlo dalla radioattività naturale dell’ambiente. L’uso di due box MCA e di due rivelatori permette le misure di coincidenza e anticoincidenza. Questi possono essere usati per esempio per mostrare la correlazione nello spazio e nel tempo delle due particelle γ emesse dall’annichilazione del positrone nel preparato 22Na. I precedenti stadi di uscita per rivelatore ( 559 91) e ( 559 911) possono essere collegati al box MCA, ma non permettono alcuna misura dell’alta tensione e non si adattano meccanicamente al supporto per contatore a scintillazione ( 559 891). Il Software CASSY Lab ( 524 200) permette la registrazione dei valori misurati (compresa la misura dell’alta tensione), la visualizzazione e la valutazione di ciascuno spettro in parallelo. E’ necessaria la calibrazione dell’energia con una o due energie note e può essere fatta per ogni curva o per più spettri simultaneamente. Per la valutazione sono possibili l’integrazione delle sezioni di ogni spettro, il fit della distribuzione di Gauss, l’addizione e la sottrazione di spettri. Risoluzione: 256, 512 o 1024 canali (8 - 10 Bit) per spettro Capacità di immagazzinamento: 2 x 109 eventi per canale (31 Bit) Tempo morto: ca. 60 µs - Linearità dell’energia: <3% del valore finale Finestra di coincidenza: 4 µs Limite operativo per sensori esterni: 0,5 V a 5 V secondo la regolazione dell’attenuatore, positiva o negativa. Attenuatore interno e polarità regolabile via software. Misura dell’alta tensione fino a 1,5 kV in connessione con lo stadio di uscita del rivelatore ( 559 912) Dimensioni: 92 mm x 92 mm x 30 mm

40


Fisica atomica e nucleare Spettroscopia β e γ con CASSY-S

Elenco apparecchiature 559 89

Per rilevamento di radiazione β e γ Q.tà

1 1 1 1 1 1

559 88

Descrizione

N° di Cat.

Contatore a scintillazione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 901 Stadio d’uscita per rivelatore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 912 Alimentatore di alta tensione 1,5 kV stabilizzato . . . . . . 521 68 Box MCA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 058 Sensor-CASSY, USB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 010USB CASSY Lab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 200

come sorgente di radiazione: 1 Serie di preparati radioattivi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 83 si richiede in aggiunta: PC con Windows si raccomanda inoltre: 1 Becher di Marinelli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 88 1 Schermo per scintillatore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 89 1 Zoccolo per schermo per scintillatore . . . . . . . . . . . . . . 559 891

559 901

559 89

559 891

Spettro di energia γ della concentrazione di 137Cs nei funghi dei castagni a seguito dell’incidente al reattore di Chernobyl, registrato usando un contatore a scintillazione schermato.

521 68

524 058

559 912

524 010 USB

41


Fisica atomica e nucleare 559 89

Rivelatori per β, γ e raggi X

559 88

559 912

Stadio d’uscita per rivelatore Per fissare e posizionare il contetore a scintillazione ( 559 901). Con divisore di tensione ad elevata resistenza ohmica per l'alimentazione dei dinodi del moltiplicatore di elettroni secondari, nonché con termine differenziale a variatore d’impedenza. Altezza dell'impulso proporzionale all'energia raggiante acquistata dallo scintillatore. Tre cavi schermati fissati stabilmente per segnali d'uscita e collegamento dell'alta e della bassa tensione alla circuiteria interna. Divisore di tensione per il fotomoltiplicatore: Resistenza complessiva: 6,75 M Resistenza di lavoro: 100 k Segnali di uscita: Polarità: negativa Tempo di salita: ca 0,4 µs Ampiezza: ca. 4,5 µs Ampiezza massima: -7,5 V Ampiezza standard: -0,05 a -2 V tensione necessaria: Sistema dei dinodi: max 1,5 kV Inseguitore di emettitore: -9 V a -15 V Cannessioni: Contatore a scintillazione: boccola 14 poli Ingresso alta tensione: boccola per alta tensione 1 polo Misura di bassa e alta tensione: cavo multipolare Uscita del segnale: Spina BNC Cavo di collegamento: 1,8 m Dimensioni: 7 cm x 8 cm Ø

521 68

Alimentatore per alta tensione 1,5 kV Sorgente di alta tensione stabilizzata e regolabile con continuità tramite un potenziometro a 10 giri; valore della tensione di uscita visualizzato da un display. Per alimentare il contatore a scintillazione ( 559 901). Tensione d’uscita: 0 a 1,5 kV -, regolabile con continuità, da zoccolo coassiale per alta tensione o boccole di sicurezza da 4 mm Corrente: max. 1 mA Indicatore tensione: LED 2 1/2 cifre, 12,5 mm Alimentazione: 115/230 V, 50/60 Hz Potenza: 11 VA Fusibili: per 115 V: T 0,2 per 230 V: T 0,08 Dimensioni: 20 cm x 21 cm x 23 cm Peso: ca. 2,5 kg

559 901

Contatore a scintillazione Per la rivelazione di radiazioni β, γ e X (misura di intensità, p. es. con esperimenti sull’assorbimento) e per misure sui loro spettri energetici con valutazione quantitativa. Cristallo a ioduro di sodio drogato con Tallio con custodia di alluminio sottile per protezione da luce dispersa. Cristallo permanentemente accoppiato al fotomoltiplicatore, che è schermato da campi magnetici. Scintillatore: Cristallo: NaJ (Tl) Dimensioni: 50,8 mm x 38,1 mm Ø Spessore rivestimento di Alluminio: 0,4 mm Moltiplicatore di elettroni secondari: Fotocatodo: Bialkali Ø: 50,8 mm Sensibilità: max 370 nm Rendimento quantico: 22% Numero di dinodi: 10 Materiale dei dinodi: K2CsSb Tensione media di funzionamento: 800 ± 200 V, stabilizzata Energia della radiazione necessaria: Eγ > 15 keV Eβ > 550 keV Risoluzione energia: 7,5 % a 662 keV Connessione: zoccolo a spina 14 poli Dimensioni: 25 cm x 6 cm Ø

559 89

559 891

559 88

Becher di Marinelli Semplice contenitore con geometria appropriata per campioni di solidi e liquidi, a misura dello schermo per scintillatore. La struttura circolare sul contatore a scintillazione consente un elevato rilevamento. Inserito nella sua schermatura permette la misura con campioni a bassa attività. Dimensioni: Ø 15 cm, Altezza 14 cm Volume ca. 1 l, Peso: 200 g

559 89

Schermo per scintillatore Schermo fatto di piombo a bassa radiazione per la riduzione della radiazione di fondo usato per la misura di livelli di radiazione p. es. all'interno di strutture con procedure per la protezione ambientale; l'area di misura protetta è progettata schermare direttamente l’analizzatore multicanale ed è adatto per l’analisi di solidi e liquidi contenuti in un semplice vaso (becher di Marinelli). Dimensioni: Ø 18 cm, Altezza 17 cm Spessore delle pareti dello schermo: 15 mm Peso: 20 kg

559 891

Supporto per contatore e schermo Supporto per schermo per contatore a scintillazione ( 559 89), e per contatore a scintillazione ( 559 901) con stadio d’uscita per rivelatore ( 559 912).

42


Fisica atomica e nucleare Spettroscopia α, β con CASSY-S Elenco apparecchiature

Per rivelazione di radiazione α, β Q.tà

Descrizione

N° di Cat.

1

Rivelatore a semiconduttore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 92

1 1 1 1 1 1 1 1 1

Camera di diffusione di Rutherford . . . . . . . . . . . . . . . . 559 56 Pompa per vuoto* . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378 73 Preamplificatore discriminatore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 931 Cavo HF, 0,25 m. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 501 01 Cavo HF, 1 m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 501 02 Cavo di collegamento multipolare a 6 poli. . . . . . . . . . . 501 16 Box MCA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 058 Sensor-CASSY, USB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 010USB CASSY Lab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 200

o

come sorgente radioattiva: 1 Preparato Am-241 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 82 1 Preparato Ra-226 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 430 occorre in aggiunta: PC con Windows

Spettro energetico α del 226Ra, registrato usando il rivelatore a semiconduttore

* Per accessori per pompa a vuoto chiedere informazioni.

559 93 559 93

Preamplificatore discriminatore Adatto al rivelatore a semiconduttori ( 559 92) e alla camera di diffusione secondo Rutherford ( 559 56). Per alimentare la tensione di polarizzazione nonché per amplificare e processare gli impulsi di tensione. Uscita analogica con impulsi proporzionali all'energia per il collegamento al box MCA ( 524 058) per spettri di energia a. Uscita del discriminatore digitale per prelevare impulsi rettangolari forniti da particelle a cui energia è superiore ad una soglia limite. Con asta per il montaggio con materiale di sostegno.

559 92

559 92

Rivelatore a semiconduttore Per dimostrazioni sulle radiazioni α e β (misura di intensità), nonché per il rilevamento di spettri energetici α integrali e differenziali α. al silicio a grande superficie e a risposta rapida, nella cui zona di svuotamento le particelle α sono assorbite con perdita completa di energia, le particelle ß con perdita parziale. L'altezza dell'impulso d'uscita è proporzionale all'energia delle particelle α. Fotodiodo innestato nelle spine BNC e protetto da una guaina metallica contro ogni luce incidente disturbatrice.

Fattore di amplificazione: ca. 0,25 V/MeV per rivelatori al Si Uscita analogica: Polarità degli impulsi: negativa Durata dell’impulso: ca. 4,5 µs Uscita digitale: Polarità degli impulsi: negativa Forma degli impulsi: Rettangolare Durata dell’impulso: max. 4,5 µs Ampiezza dell’impulso: 5 V Alimentazione (non fornita dal contenuto della fornitura): ±12 V DC (p. es. da 524 058): boccola multipla o 12 V AC (da 562 791): Alimentatore a spina Tensione di Bias: ca. 12 V Connessioni: Rivelatore: boccola BNC Uscite: boccole BNC Dimensioni custodia: 10 cm x 5 cm x 7 cm

Area sensibile alla radiazione: 3,8 mm x 3,8 mm Frequenza limite: 1 MHz Tensione di polarizzazione occorrente: 8 V = a 60 V = Dimensioni: 4 cm x 1,2 cm Ø 559 565

Camera per spettroscopia alfa Per la misura della radiazione α nel vuoto. Tubo metallico svuotabile, flangia con attacco BNC per rivelatore ( 559 92 o dal  559 56), flangia con supporto per preparato radioattivo con spine da 4 mm e connessione della pompa per vuoto. Può essere usata mediante l’adattatore incluso con i seguenti preparati con spine da 4 mm, filetto M5 o diametro 12 mm: 559 430, 559 425, 559 83, 559 84, 559 92. Camera per spettroscopia - Adattatore filetto M5 a spina 4 mm - Adattatore per preparato da 12 mm - Estensione per variare la distanza 2x 4 mm

43

559 565


Fisica atomica e nucleare Effetto Compton

Osservazione quantitativa dell’effetto Compton

Elenco apparecchiature

Apparecchiatura per l’osservazione quantitativa dell’effetto Compton Q.tà

Descrizione

N° di Cat.

1 1 1 1 1 1 1

Apparecchiatura per diffusione Compton . . . . . . . . . . . 559 800 Contatore a scintillazione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 901 Stadio di uscita per rivelatore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 912 Alimentatore per alta tensione 1,5 kV stabilizzata . . . . . 521 68 Box MCA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 058 Sensor-CASSY, USB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 010USB CASSY Lab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524 200

1 1

come sorgente di radiazione: Preparato Cs-137, 3,7 MBq . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 809 Miscela di preparati α, β, γ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 84 occorre in aggiunta: PC con Windows

559 800

Apparecchiatura per diffusione Compton Usata per studiare come la lunghezza d’onda della radiazione γ cambia in funzione dell’angolo di diffusione. Supporto per la sorgente con collimatore (10 cm x 10 cm x 8 cm) Supporto del rivelatore per ridurre l’angolo di apertura dello scintillatore (10 cm x 10 cm x 28 cm) Schermo di piombo (10 cm x 10 cm x 5 cm) Diffusore di alluminio in Al puro: (Ø 2 cm x 10 cm) Piano di base con scala angolare (40 cm x 60 cm) Peso: 20 kg

Per ulteriori informazioni vedere catalogo degli esperimenti P6.5.6.1

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Fisica atomica e nucleare  

Un catalogo degli esperimenti di fisica atomica, Franck Hertz, Millikan, Compton, Planck, effetto fotoelettrico, e/m, Zeeman, Rutherford e...

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