Kompletny zestaw eksperymentalny: Rozkład Poissona i Gausa rozpadu promieniotwórczego z interfejsem Cobra4 (wpływ czasu martwego)

Podstawy

1) Celem tego eksperymentu jest pokazanie, że liczba zliczonych przez licznik impulsów, w identycznych odstępach czasu, przy stałej odległości od nadajnika promieniowania, odpowiada rozkładowi Poissona. Szczególnie, zjawisko to można zaobserwować w przypadku małej liczby zliczeń n < 20. Rozkład jest niesymetryczny, to znaczy, że maksimum można znaleźć pośród mniejszej ilości impulsów niż wartość średnia. Aby to wykazać doświadczalnie, przeprowadza się pomiary w krótkim okresie czasu zliczania i przy odpowiednio dużej odległości pomiędzy źródłem promieniowania i licznikiem tak, aby średnia liczba zliczonych impulsów była wystarczająco mała.

2) Poza rozkładem Poissona, wykorzystamy również rozkład Gaussa, która jest zawsze symetryczny i bardzo korzystne przybliża rozkład impulsów zmierzony dla „długożyciowego” źródła promieniowania oraz licznika umieszczonego w stałej odległości od niego. Zakładamy, że dla odpowiednio dużej próbki, liczba impulsów jest wystarczająco duża. Celem takiego doświadczenia jest potwierdzenie tego faktu i wykazanie, że rozkład impulsów statystycznych, może być również, w przybliżeniu, opisany przez rozkładem Gaussa, który (ze względu na istnienie czasu martwego licznika scyntylacyjnego) prowadzi do odchylenia rozkładu Poissona.

3) Jeżeli czas martwy licznika jest już niewielki w stosunku do średniego odstępu czasowego pomiędzy scyntylacjami, fluktuacja impulsów jest mniejsza niż w przypadku rozkładu Poissona. W celu wykazania tych faktów, wielkość graniczną wartości średniej (wartość oczekiwaną) porównamy z wartością graniczną wariancji – przy pomocy dostatecznie dużej wielkości próbkowania.

Tematy powiązane

Rozkład Poissona, rozkład Gaussa, średnie odchylenie standardowe, wartość oczekiwana liczby impulsów, różne symetrie rozkładu, czas martwy, czas przywracania i rozdzielczość czasowa licznika scyntylacyjnego

Skład zestawu