简答题

重带电粒子与介质发生相互作用的主要类型是()?假设你是一个α(~5MeV)粒子,当你进入某一个介质并被其阻止时,你是否会知道该介质的原子序数是多少,为什么?随着进入该介质的深度不断增加,你的能量将会不断的(),对于某个确定的深度,你的能量也是确定的吗,为什么?你是否可以准确预测你将在哪里停下来,为什么?你在介质中损失能量的同时,也在介质中造成了影响(“乒乒乓乓,有的电子被电离,有的电子被激发”),那么随着你的不断深入,你在路上观察到的自由电子是越来越密集,还是越来越稀疏,为什么(不考虑你快要停下来时候的情形)?你的行进道路是曲折的,还是直来直去的,为什么?曾经有一些电子,距离你的路径是那样的近,当你从它们身边掠过的时候,它们被你强劲地拉动了,形成了()?它们在停止之前又做了些什么?

正确答案

重带电粒子与介质发生相互作用的主要类型是电离(激发);
如果我是一个α粒子,我无法判断介质的原子序数,因为尽管电离能量损失率是与原子序数Z成正比的,但是同时也是与原子密度N成正比的;仅仅通过电离能量损失一项无法判断Z的大小;
随着进入介质深度的增加,能量将会不断下降;
在某个确定的深度,α粒子的能量不是确定的。原因是α粒子的能量损失过程是一个随机过程,其能量会随着射程的延伸而表现出能量歧离;不过α粒子能量的期望值是确定的;
不能确定地预测α粒子将在哪里停下来,同样是因为能量损失过程的随机性导致的射程歧离;
随着射程的延伸,α粒子的能量逐渐降低,在单位路径上交给电子的能量越来越多,因此看到的自由电子越来越密集(未考虑最终阶段)。
α粒子的径迹基本是直线,因为α粒子质量远远超过电子的质量,α粒子的方向很难被改变;
那些碰撞参数很小的电子形成了delta电子,这些电子的能量足够高,还能接着去电离;

答案解析

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