Şekil 2.1. Bragg Saçılması

Benzer belgeler
DENEY NO : 9 DENEYİN ADI: DUANE-HUNT YASASI VE PLANCK SABİTİNİN ÖLÇÜLMESİ

Şekil 8.1 Bakır atomunun enerji seviyeleri

h 7.1 p dalgaboyuna sahip bir dalga karakteri de taşır. De Broglie nin varsayımı fotonlar için,

X-IŞINI OLUŞUMU (HATIRLATMA)

UBT Foton Algılayıcıları Ara Sınav Cevap Anahtarı Tarih: 22 Nisan 2015 Süre: 90 dk. İsim:

elde ederiz

Harici Fotoelektrik etki ve Planck sabiti deney seti

Bölüm 1 Maddenin Yapısı ve Radyasyon. Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU

Alfalar: M Q. . -e F x Q. 12. Hafta. Yüklü parçacıkların ve fotonların madde ile etkileşimi

A) DENEY NO: HT B) DENEYİN ADI: Doğrusal Isı İletimi Deneyi

Şekil 6.1 Basit sarkaç

Çok kanallı analizör deneylerinin ilk aşaması olan enerji kalibrasyonu incelenecektir.

X IŞINLARININ ELDE EDİLİŞİ

X-Işınları. Çalışma Soruları. Doç. Dr. Numan Akdoğan Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü Fizik Bölümü. X1 (X-ışınları hakkında genel bilgiler)

ISI ĠLETĠM KATSAYISININ TESPĠTĠ DENEY FÖYÜ

GAMMA VE X - IŞINLARI

Theory Tajik (Tajikistan)

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ

X-Işınları. Çalışma Soruları

BÖLÜM 2. FOTOVOLTAİK GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİ (PV)

Şekil 8.1: Cismin yatay ve dikey ivmesi

BURULMA DENEYİ 2. TANIMLAMALAR:

FRANCK HERTZ DENEYİ (CIVA TÜPLÜ 1. BİLGİSAYAR ORTAMINDA SONUÇ ALMAK İÇİN; DENEYİN YAPILIŞI:

MASSACHUSETTS TEKNOLOJİ ENSTİTÜSÜ Fizik Bölümü Fizik 8.04 Bahar 2006 SINAV 1 Salı, Mart 14, :00-12:30

Gamma Bozunumu

Kobra 3 ile Ohm Yasası

Bugün için Okuma: Bölüm 1.5 (3. Baskıda 1.3), Bölüm 1.6 (3. Baskıda 1.4 )

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Termodinamik ve Isı Tekniği Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Radyasyon (Işınım) Isı Transferi Deneyi Çalışma Notu

HT-350 TERMAL İLETKETLİK EĞİTİM SETİ DENEY FÖYLERİ

EŞ POTANSİYEL VE ELEKTRİK ALAN ÇİZGİLERİ. 1. Zıt yükle yüklenmiş iki iletkenin oluşturduğu eş potansiyel çizgileri araştırıp bulmak.

8.04 Kuantum Fiziği Ders V ( ) 2. = dk φ k

Chapter 3. Elektrik Devreleri. Principles of Electric Circuits, Conventional Flow, 9 th ed. Floyd

İÇİNDEKİLER -BÖLÜM / 1- -BÖLÜM / 2- -BÖLÜM / 3- GİRİŞ... 1 ÖZEL GÖRELİLİK KUANTUM FİZİĞİ ÖNSÖZ... iii ŞEKİLLERİN LİSTESİ...

DENEY 2. IŞIK TAYFI VE PRİZMANIN ÇÖZÜNÜRLÜK GÜCÜ

T.C. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ FİZİK-1 LABORATUVARI DENEY RAPORU

T.C. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ FİZİK-1 LABORATUVARI DENEY RAPORU

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 3 NOKTA EĞME DENEYİ FÖYÜ

BURULMA DENEYİ 2. TANIMLAMALAR:

Dalton atom modelinde henüz keşfedilmedikleri için atomun temel tanecikleri olan proton nötron ve elektrondan bahsedilmez.

Bölüm 4: X-IŞINLARI DİFRAKSİYONU İLE KANTİTATİF ANALİZ

KBM0308 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı I ISI İLETİMİ DENEYİ. Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1

DENEY 1. İncelenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ISI TRANSFER LABORATUVARI ISIL IŞINIM ÜNİTESİ

Önemli Notlar : 1. Hafta deneye girecekler için 26 Şubat 2018 tarihinde 12:30 da M201 no lu sınıfta deney öncesi kısa sınav yapılacaktır.

Yarı ömrü ve radyoaktif denge

NOT: Pazartesi da M201 de quiz yapılacaktır.

Işınım ile Isı Transferi Deneyi Föyü

DENEY 3 ATWOOD MAKİNASI

MONTE CARLO. Prof. Dr. Niyazi MERİÇ. Ankara Üniversitesi Nükleer Bilimler Enstitüsü Enstitü Müdürü

Kimyafull Gülçin Hoca

Newton Kanunu / Hava izi

RÖNTGEN FİZİĞİ X-Işını oluşumu. Doç. Dr. Zafer KOÇ Başkent Üniversitesi Tıp Fak

Fiz102L TOBB ETÜ. Deney 2. OHM Kanunu, dirençlerin paralel ve seri bağlanması. P r o f. D r. S a l e h S U L T A N S O Y

Mekanik Deneyleri I ÜNİTE. Amaçlar. İçindekiler. Yazar Prof.Dr. Ertuğrul YÖRÜKOĞULLARI

Bölüm 3 AC Devreler. 1. AC devrede, seri RC ağının karakteristiklerini anlamak. 2. Kapasitif reaktans, empedans ve faz açısı kavramlarını anlamak.

Elektromanyetik Işıma Electromagnetic Radiation (EMR)

İNDÜKSİYON MOTORLARIN KARAKTERİSTİKLERİNİN İNCELENMESİ

FĠZĠK LABORATUVARI IV DENEY KILAVUZU

RÖNTGEN FİZİĞİ 6. X-Işınlarının madde ile etkileşimi. Doç. Dr. Zafer KOÇ Başkent Üniversitesi Tıp Fak

O-bOt ile Uygulamalı Deneyler

RADYASYON ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ DERS. Prof. Dr. Haluk YÜCEL RADYASYON DEDEKSİYON VERİMİ, ÖLÜ ZAMAN, PULS YIĞILMASI ÖZELLİKLERİ

Bölüm 8: Atomun Elektron Yapısı

Fiz102L TOBB ETÜ. Deney 1. Eş potansiyel ve elektrik alan çizgileri. P r o f. D r. S a l e h S U L T A N S O Y. D r. A h m e t N u r i A K A Y

DENEY 6 BASİT SARKAÇ

Bölüm 5 Transistör Karakteristikleri Deneyleri

Fizik 101: Ders 7 Ajanda

: MAXWELL TEKERLEĞİ. Deneyin Adı Deneyin Amacı

tayf kara cisim ışınımına

FOTOVOLTAİK SİSTEM DENEY FÖYÜ

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 11 ELEKTRİK MOTOR TORKUNUN BELİRLENMESİ

ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ OTOMOTİV MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

3. EĞĐK DÜZLEMDE HAREKET Hazırlayanlar Arş. Grv. M. ERYÜREK Arş. Grv. H. TAŞKIN

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ISI LABORATUVARI ISI İLETİM KATSAYISININ TESPİTİ DENEY FÖYÜ

DENEY 4. Akım Geçiren Tele Etkiyen Kuvvetler: Akım terazisi

1. AMAÇ Işınımla ısı transferi olayının tanıtılması, Stefan-Boltzman kanunun ve ters kare kanunun gösterilmesi.

Zıplayan Tanecikler Faz geçişleri ve kararsızlık için modelleme

Bölüm 12 İşlemsel Yükselteç Uygulamaları

8.04 Kuantum Fiziği Ders VI

ψ( x)e ikx dx, φ( k)e ikx dx ψ( x) = 1 2π θ açısında, dθ ince halka genişliğinin katı açısı: A. Fiziksel sabitler ve dönüşüm çarpanları

Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü

T.C. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ FİZİK-1 LABORATUARI DENEY RAPORU. Deneyin yapılış amacının ne olabileceğini kendi cümlelerinizle yazınız.

Büyük Patlama ve Evrenin Oluşumu. Test 1 in Çözümleri

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

X-Işınları. Gelen X-ışınları. Geçen X-ışınları. Numan Akdoğan.

Soru 1 (20) 2 (20) 3 (30) 4 (30) Toplam Puan Radyasyon Fiziği Final Sınavı

EEM 202 DENEY 10. Tablo 10.1 Deney 10 da kullanılan devre elemanları ve malzeme listesi

Tablo 1 Deney esnasında kullanacağımız numunelere ait elastisite modülleri tablosu

STRAIN GAGE DENEY FÖYÜ

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY - 3 ÜÇ NOKTALI EĞİLME DENEYİ

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DOYMA BASINCI DENEY FÖYÜ 3

FİZ4001 KATIHAL FİZİĞİ-I

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 11 ELEKTRİK MOTOR TORKUNUN BELİRLENMESİ

TORNA TEZGAHINDA KESME KUVVETLERİ ANALİZİ

Uzaktan Algılama Teknolojileri

DENEY 2. Statik Sürtünme Katsayısının Belirlenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 9A GERİNİM ÖLÇER KULLANARAK GERİLİM ANALİZİ YAPILMASI

SÜLEYMAN DEMİ REL ÜNİ VERSİ TESİ MÜHENDİ SLİ K-Mİ MARLIK FAKÜLTESİ MAKİ NA MÜHENDİ SLİĞİ BÖLÜMÜ MEKANİK LABORATUARI DENEY RAPORU

X-Işınları. 5. Ders: X-ışını kırınımı. Numan Akdoğan.

Rezistivite Cihazı Kullanım Klavuzu

GÜNEŞİN ELEKTROMANYETİK SPEKTRUMU

Transkript:

DENEY NO : 2 DENEYİN ADI : X-IŞINLARININ COMPTON SAÇILIMI DENEYİN AMACI : Saçılmaya uğrayan X-ışınlarının dalga boyundaki Compton kaymasını gözlemlemek Deneyle İlgili Konular Frenleme radyasyonu (Bremsstrahlung, Bragg saçılması, Compton saçılması, Durgun kütle enerjisi, Enerjinin ve momentumun korunumu, Soğurma ve geçirgenlik. TEORİK BİLGİ Bu yöntemde önce bir soğurucunun geçirgenlik katsayısı dalga boyunun fonksiyonu olarak ölçülür ve grafiği çizilir. Aynı soğurucu bu sefer Compton saçılması düzeneğinde saçıcının önünde ve arkasında kullanılarak geçirgenlik katsayıları ölçülür. Aradaki fark daha önce ölçülen grafikle beraber yorumlanarak dalga boyundaki değişme tespit edilir. Bu yöntem R. W. Pohl tarafından bulunmuştur. Yüksek enerjili (bizim deneyimizde 35.000 ev elektronlar metalik bir yüzeye çarptıkları zaman X-ışını saçarlar. Deneyde kullanılan X-ışını tüpü temelde bu prensiple çalışmaktadır. Bakır anot yüksek enerjili elektronlarla bombardımana tâbi tutulur ve bunun sonucunda X-ışını üretilir. Şekil 2.1. Bragg Saçılması Deneyin birinci kısmında alüminyum bir soğurucunun geçirgenliğinin X-ışınının dalgaboyuna bağlılığı bulunmak istenir. Bunun için özellikleri bilinen bir LiF kristali kullanılır. Kristali hangi açıda tutuyorsak sayaç tüpünü iki misli açıda tutarız. Bu noktaya dikkat ediniz. Kullandığımız kristalin X-ışınlarında maruz kalan yüzeyi kristalin (100 düzlemidir ve d = 201,4 pm örgü sabitine sahiptir. Işınların bu yüzeyden saçılması Bragg saçılması denklemi ile ifade edilebilir: 2 d.sin n Burada d yukarıda verilen örgü sabitidir. ise ışınların kristal düzlemi ile yaptığı açıdır. Deneyde ölçülen kristal açısı bu açıdır. ise bu eşitliğin sağlanması gelen ışının sahip olması gereken dalgaboyudur. n sayısı ise saçılma mertebesi diye isimlendirilir ve (1,2,3 şeklinde pozitif bir tam sayıdır. Böylece yı biliyorsak sayaca doğru saçılan X-ışınlarının dalga boyunu biliyoruz demektir. Alüminyum soğurucu farklı dalga boylarındaki X-ışınlarını farklı miktarda soğurmakta dolayısıyla farklı miktarlarda geçirmektedir. Geçirgenliğin dalga boyuna bağlılığı ölçmek için soğurucu olmadan bir ölçüm alınır. Bu durumda birim zaman da düşen foton sayısına N1 diyelim. Soğurucu varken alınan dataya N2 diyelim. Deneyde kullanılan sayaç tüpünün belli bir durulma zamanı vardır. Bu zaman 90s civarındadır. Yüksek N değerleri için bu durum hesaba katılıp datalarda düzeltme

* N yapılmalıdır. N 1. N formülü bize düzeltilmiş birim zamandaki foton sayısını daha doğru bir biçimde verir. Bu düzeltmeyi yaptıktan sonra geçirgenlik N T N * 2 * 1 formülü ile hesaplanabilir. Her dalga boyu için bu hesap yapılır ve T( grafiği çizilir. (örnek bir eğri için bkz. Şekil 2.3 Compton Saçılması Compton Etkisi veya Compton Saçılması bir elektronla etkileşime giren bir X-ışını (veya - ışını fotonunun enerjisindeki azalma (dalga boyundaki artma anlamına gelir. Dalga boyundaki bu artmaya Compton kayması ismi verilir. Bu etki ilk defa 1923 yılında Arthur Holly Compton tarafından gözlemlenmiştir. Compton bu keşfi ile 1927 yılında Nobel Ödülü kazanmıştır. Fenomen önemlidir çünkü ışığın (genel olarak elektromanyetik ışımanın sadece dalga modeli ile açıklanamayacağını göstermektedir: Yüklü parçacıkların elektromanyetik ışımaya maruz kaldıkları zaman saçılmasını açıklayan klasik teori (Thomson Saçılması gelen ışının dalga boyunda bir değişim öngörmemektedir. Böylesine sıra dışı bir sonuç ışığın parçacık gibi davranmasını gerektirmektedir. Compton un deneyi fizikçileri ışığın, enerjisi frekansıyla orantılı olan bir parçacıklar yağmuru gibi davranabileceğine ikna etmiştir. Şekil 2.2. Compton Saçılması Yüksek enerjili fotonlarla elektronların etkileşmesi sonucu enerjinin bir kısmı elektrona aktarılıp onun saçılmasına yol açarken geldiğinden farklı bir doğrultuda saçılan foton enerjinin geri kalan kısmını alır. (Şekil 2.2 Bu saçılma hadisesi elbette ki momentumun ve enerjinin korunumu yasalarına uygun şekilde gerçekleşmek zorundadır. Bu iki temel yasa ile beraber momentumun ve enerjinin rölativistik tanımı ve Planck ın enerjiyi frekansa bağlayan yasası kullanılırsa son dalga boyunu veren formül kolayca türetilebilir: h f ( 1 cos i m c e h Buradan dalga boyundaki değişmenin ( 1 cos olacağı açıktır. mec (Tam derivasyon için http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/quantum/compeq.html#c1 veya http://en.wikipedia.org/wiki/compton_scattering adreslerine bakabilirsiniz.

Burada f : saçılan fotonun dalgaboyu i : gelen fotonun dalgaboyu h : Planck sabiti (6,626068 x 10-34 Js me : elektronun durgun kütlesi (9,10938188 x 10-31 kg c : ışık hızı (2,99792458 x 10 8 m/s : fotonun yönündeki değişim açısını (bkz. Şekil 2.2 ifade etmektedir. Bizim deneyimizde = 90 0 dir. Dolayısıyla dalga boyundaki değişme h mec ifadesine eşit olmalıdır. Bu ifadeye Compton dalga boyu ismi verilir ve 2,43 pm değerine sahiptir. Deneyde doğrulanmaya çalışılan bu değerdir. Compton etkisi bizim deneyimizde R. W. Pohl tarafından bulunan bir yöntemle test edilmektedir. Önce soğurucunun geçirgenlik eğrisi öğrenilmektedir. Bu eğrinin belli bir dalgaboyu aralığında doğrusala yakın olması özelliği önemlidir. Örnek bir eğri Şekil 4 de gösterilmiştir. Saçıcıdan 90 0 saçılan X-ışınlarının dalgaboylarının tamamı aynı miktarda kaymaya uğrar dolayısıyla geçirgenlikleri değişir. Grafik lineere yakın olduğu için geçirgenlikteki bu değişimin de her dalga boyu için aynı miktarda gerçekleştiği kabul edilebilir. Şekil 2.3. Örnek bir soğurucu için geçirgenlik dalgaboyu eğrisi Bu değişim, saçıcının önüne ve arkasına koyulan soğurucu ile ölçülür. Soğurucusuz alınan ölçüm N3, soğurucu öndeyken alınan ölçüm N4 ve soğurucu arkada iken alınan ölçüm N5 diye isimlendirilir. Elbette ki bu değerlerden arka plan radyasyonu çıkartılmalıdır ve birinci kısımda

yazılan formülle düzeltme yapılmalıdır. Sonuçta soğurucunun önde ve arkada olduğu durum için geçirgenlikler aşağıdaki formüllerle hesaplanmalıdır. ( N4 Narka ( N5 Narka T 1 T 2 ( N3 Narka ( N3 Narka Bu geçirgenliklere karşılık gelen dalgaboyları grafiğe fit edilen doğrudan hesaplanır. Bu iki dalga boyu arasındaki fark Compton dalgaboyudur. DENEYİN YAPILIŞI Şekil 2.4. 90 o Compton Saçılması için Deney Düzeneği 1. Kısım: Alüminyumun Geçirgenliğinin Tespiti 1. Deneye başlamadan föyünüzde bulabileceğiniz X-ışını ünitesi hakkında genel bilgi isimli kısmı dikkatle okuyunuz. Cihazı kurcalamadan bir süre inceleyiniz. 2. Cihazın kapağını açıp X-ışını tüpünün çıkışına 2mm lik diyafram açıklığına sahip tüpü yerleştiriniz. 3. LiF kristalini gonyometrenin tam ortasındaki yerine yerleştiriniz. Gonyometre bloğunu sol tarafa yakın pozisyona getiriniz ve kapağı kapayıp kilitleyiniz. 4. RS-232 data kablosunun bir ucunu X-ışını ünitesine diğer ucunu bilgisayarın COM çıkışına bağlayınız. X-ışını ünitesini ve bilgisayarı çalıştırınız. 5. Bilgisayarda masaüstünde ikonunu bulabileceğiniz MEASURE programını çalıştırınız. Programdaki menülerden Gauge -> X-ray device ayarını seçiniz. Bu durumda cihazın kontrolü artık bilgisayara geçmiştir. Geri kalan ayarlar bilgisayardan yapılır.

6. Programın en üstte ve soldaki menüsünden Start new measurement seçeneğini işaretleyiniz. Açılan pencerede transmission curve kısmını seçiniz Aşağıdaki ayarları yapınız. X data : Crystal Angle Emission current : 1 ma İntegration time : 100 s Constant Voltage : 35 kv Rotation mode : 2:1 Coupled mode Crystal Angle : Starting: 7,5 0 - Stopping: 9,5 0 - Increment: 0,1 0 Setup: Crystal : LiF (100, d = 201,4 pm Absorber : Al (Z=27 d = 1,44 mm 7. Continue tuşuna basınız. Ölçümü başlatmak istediğiniz zaman bilgisayar soğurucunun olmadığından emin olmanız için sizi uyarır. Bu kontrolü yaptıktan sonra ölçümü başlatınız. Bu durumda bilgisayar kristali 7,5 0 den sayaç tüpünü 15 0 den başlatır ve kristal 9,5 0 ye gelene kadar her 0,1 0 açı artışında sayaç tüpünü 0,2 0 döndürür. Her açı artışında 100 saniye boyunca ölçüm alır. Bu işlem yaklaşık 17 dakika sürer. Bu süre boyunca bilgisayar başından kalkmayınız ve ölçümü yakından takip ediniz. 8. Bu sürenin sonunda bilgisayar X-ışını tüpünü durdurur ve soğurucuyu yerleştirmenizi isteyen bir mesaj verir. Kapağı açıp soğurucuyu kristal ile sayaç tüpünün arasına yerleştiriniz. Soğurucunun altındaki çıkıntılar sayaç tüpünü tutan raya tam oturacak şekilde yapılmıştır. 9. Soğurucuyu kristal ve sayaç tüpünün ortasına yerleştirdikten sonra kapağı kapatınız ve kilitleyiniz. Bilgisayara devam etmesi komutunu veriniz. Bu durumda bilgisayar tekrar 7,5 0 15 0 konfigürasyonuna döner ve yukarıdaki ölçümü tekrarlar. 10. Bu ölçüm bittikten sonra bilgisayar aynı grafik üzerinde birim zamanda tespit edilen foton sayılarını hem soğurucusuz (kırmızı hem soğuruculu (mavi olarak gösterir. Bunun yanında ikisinin birbirine oranı olan geçirgenliği (transmission de yeşil renkle gösterir. Ancak aşağıda anlatılacak bazı düzeltmeler gerekebileceğinden dolayı dataları kendinizin işlemesi istenecektir. Dolayısıyla bilgisayarın aldığı dataların bir kopyasını alınız. (Bunun için hocanızdan yardım isteyin. Ölçümü bilgisayara kendi isminizle kaydettikten sonra grafiği kapatınız. 2. Kısım: Compton Saçılmasının Tespiti 1. Birinci kısım bittikten sonra X-ışını tüpünü kontrol ediniz. (Cihazın gücünü kesmenize gerek yoktur. Çalışmadığından emin olduktan sonra kapağı açınız, önce kristali sonra diyaframı çıkarıp ünitenin üzerindeki yerlerine yerleştiriniz. 2. Buradan 5mm açıklığa sahip diyafram tüpünü alınız ve X-ışını tüpünün çıkışına yerleştiriniz. Kapağı kapatıp kilitleyiniz. Cihaza burada yazılanlar dışında bir müdahalede bulunmayınız. 3. MEASURE programından daha önce yaptığınız gibi new measurement seçeneğini seçiniz. Açılan pencerede Compton Experiment seçeneğini seçiniz. Ayarları değiştirmeden ölçümü başlatınız. Bilgisayar sayaç tüpünü 90 0 ye getirir. Bu ölçümün sonuna kadar tüp orada kalır. İlk başta saçıcısız ve soğurucusuz bir ölçüm yapılır. Buna arka plan radyasyonu ismi verilir. 4. Daha sonra bilgisayar soğurucuyu koymadan saçıcıyı yerleştirmenizi ister. Kapağı açınız ve saçıcıyı daha önce kristali taktığınız yere yerleştiriniz. Kapağı kapatıp kilitleyiniz ve bilgisayara devam etmesi komutunu veriniz. 5. Bu ölçüm de bittikten sonra bilgisayar size soğurucuyu X-ışını çıkışı ile saçıcı arasına yerleştirmenizi ister. (1. konum, şekil 2.5 Kapağı açıp soğurucuyu istenilen yere yerleştirip kapağı kapayın ve ölçüme devam edin. 6. Son olarak bilgisayar sizden soğurucuyu saçıcı ile sayaç tüpü arasına yerleştirmenizi isteyecektir. Birinci kısımda yaptığınız gibi soğurucuyu alıp raylara tutturarak saçıcı ile sayaç tüpü arasına yerleştiriniz (2. konum, Şekil 2.5.

7. Bu ölçüm bittikten sonra datalarınızı yukarıdaki gibi kaydediniz. Duruma göre hocanız sizden deneyin ikinci bölümünü bir veya iki defa tekrarlamanızı isteyebilir. Bu, ölçümlerin ortalamasını alıp hassasiyeti arttırmak içindir. Ölçümünüzü bilgisayara kaydetmeyi unutmayınız. 8. Kapağı açıp önce saçıcıyı sonra diyafram tüpünü, en son da soğurucuyu çıkararak yerine yerleştiriniz. Kapağı kapayıp cihazı ve bilgisayarı kapatınız. Şekil 2.5. Compton Deneyi Düzeneği Dataların İşlenmesi: Bu deneyde aldığınız datalardan yapacağınız hesaplar için bir bilgisayar programı kullanmanız tavsiye edilir. (Foton/saniye datasının düzeltilmesi, geçirgenlik ve dalgaboyu hesapları Microsoft Excel programında formülleri girerek kolayca yapılabilir. Grafik çizimi ve lineer fiting için ise Origin programı tavsiye edilir. Her açıya karşılık gelen dalgaboyu Bragg saçılması denkleminden hesaplanır. Ayrıca bu dalga boylarına karşılık gelen geçirgenlik değerleri düzeltilmiş N değerlerini birbirine bölerek bulunur. Aşağıdaki örnek tabloda görüldüğü gibi bütün bu hesaplar Excel programı ile yapılabilir. Bize lazım olan en sağdaki iki kolonu grafik kâğıdında göstermek ve buna uygun lineer bir fitting bulmaktır. Tablo 2.1. Deneyin birinci kısımdaki dataların bir kısmı için örnek tablo Açı N(1 N(2 N(1* N(2* Dalgaboyu N(2*/N(1* 7,5 161 75 163,3672 75,50969 52,57595023 0,462208 7,6 162 76 164,3969 76,52342 53,272874 0,46548 7,7 169 73 171,6102 73,48278 53,96963549 0,428196 7,8 167 73 169,5483 73,48278 54,66623258 0,433403 Grafiğin çizilmesi, alınan datalara uygun doğrunun çizilmesi ve bu doğrunun denkleminin elde edilmesi Origin programıyla kolayca yapılabilir. Belirsizlik Hesabı Foton sayma işlemi istatistiksel bir işlemdir. Poisson istatistiğinin kuralları bizim deneyimizde uygulanabilir. Sayaç tübünde sayılan foton sayısı N ise bundaki belirsizlik N ile verilir. Ancak bizim aldığımız datalar (foton sayısı/saniye cinsinden olduğu ve ölçümler 100 saniye boyunca yapıldığı için önce datamızı 100 ile çarpıp karekökünü aldıktan sonra tekrar 100 e bölmek gerekir. Örnek: Datamız 65 I/s ise sayaçta 6500 foton sayıldı demektir. Bundaki belirsizlik

65 0,8 6500 80,62olacaktır. Bunu yine I/s cinsine çevirirsek sonuçta belirsizliğimizi I/s olarak rapor etmemiz gerekir. Ayrıca iki sayı birbirine bölünürken veya çarpılırken yüzde belirsizliklerin toplanacağı unutulmamalıdır. İkinci kısımdaki geçirgenliklerdeki belirsizlik hesabı böyle yapılmalıdır. İki rakam toplanırken veya çıkarılırken belirsizlikler toplanır. Deney Raporunun Hazırlanması Deneyin ismini, amacını, düzeneği ve yapılışını özetledikten sonra birinci kısım için ölçtüğünüz değerleri, düzeltilmiş değerleri, geçirgenlikleri ve dalgaboylarını gösteren tablonuzu raporunuza eklemeyi unutmayınız. Çizdiğiniz T- grafikinin üzerinde lineer fitinizi gösterin ve bir çıktısını alarak raporunuza eklemeyi unutmayın. Bu doğrunun denklemini raporunuzda belirtiniz. İkinci kısım için teorik bilgi bölümünde anlatıldığı gibi T1 ve T2 geçirgenliklerini hesaplayınız. Belirsizlik hesabını yapmayı unutmayınız. Bu değerleri grafiğiniz üzerinde gösteriniz ve bunlara karşılık gelen dalgaboylarını grafiğinizde işaretleyiniz (bkz. Şekil 2.4. Bu dalgaboylarının değerlerini doğru denkleminden hesaplayınız ve belirsizliklerini hesaplayınız. Compton dalga boyunu belirsizliği ile birlikte hesaplayınız. Beklenilen değer belirsizlik sınırları içerisinde değilse bunun olası sebeplerini tartışınız. Aşağıdaki soruların cevaplarını tartışarak raporunuza yazınız. SORULAR 1. Birinci kısımda ölçülen geçirgenlik eğrisi lineer olmasaydı (veya bu yaklaşımı yapamasaydık bu durum deneyin sonucunu etkiler miydi? Detaylı tartışınız. 2. Birinci deneyde soğurucuyu kristalden önce veya sonra koymanın ölçüm üzerinde bir etkisi olur mu? Tartışınız. 3. Compton saçılmasında dalga boyundaki değişimin alabileceği en büyük teorik değer nedir? Hangi durumda mümkün olabilir?