实验方法

1) 设置好MiniPix EDU和Am-241

2) 启动Pixet软件并设置参数如下：

  • Mode：Energy
  • Count（帧数）：1
  • Time（曝光时间）：0.05s
  • Type（测量模式）：Frame

3) 用cluster插件采集能谱


实验结果

从上面的能谱图可见，由于在空气中损失部分能量，所探测到的α粒子能量约为4900keV。我们通过以下两种方法来计算粒子速度。


1. 相对论方法：

粒子的相对论能量由E=E0 + Ek 给出，其中E0是静止质量，α粒子的静止质量为3735000keV，Ek是动能，即所测得的4900keV。

代入方程  

得到  


2. 经典方法：

由经典动能方程

得到  


结果阐释


1. 阿尔法粒子的速度是光速的5%。

2. 阿尔法粒子的速度相对于光速要小得多，因此相对论方程和经典方程的结果基本一致。β粒子的情况应该不同，因为它们以超过光速的80% 的速度传播。

3. 由于α粒子的动能明显小于其静止能量，经典和相对论 v/c 的偏差非常小。