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Misura della massa dell’elettrone e della costante di Planck

1 Lic. Sc. T. Levi Civita - Roma. 2 Lic. Sc. Farnesina - Roma. 4 Lic. Sc. F. d’Assisi - Roma. 3 Lic. Sc. B. Touschek - Grottaferrata. 5 Lic. Sc. E. Amaldi - Roma. 6 Lic. Sc. C. Cavour - Roma. 7 Lic. Sc. Tecn. Cannizzaro - Colleferro.

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Misura della massa dell’elettrone e della costante di Planck

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Presentation Transcript

  1. 1 Lic. Sc. T. Levi Civita - Roma 2 Lic. Sc. Farnesina - Roma 4 Lic. Sc. F. d’Assisi - Roma 3 Lic. Sc. B. Touschek - Grottaferrata 5 Lic. Sc. E. Amaldi - Roma 6 Lic. Sc. C. Cavour - Roma 7 Lic. Sc. Tecn. Cannizzaro - Colleferro Misura della massa dell’elettrone e della costante di Planck G. Benedetti1, M. Bonifazi2, M. Cucchi1, E. De Santis3, P. Ferro4, D. Lo Presti3, S. Marcelli3, M. Palombini5, E. Pogna2, D. Riccardi6, M. Ronzoni7, A. Russomando4, F. Sussarello7, L. Zezza2 Stage Residenziale 2005

  2. Apparato di misura • Spettri delle sorgenti 22Na, 60Co, 137Cs • Calibrazione in energia del MCA • Determinazione del Compton Edge del 137Cs • Calcolo di me e confronto con il valore teorico Misura della massa dell’elettrone

  3. Apparato di Misura L.G.S. =Linear Gate Stretcher M.C.A = MultiChannel Analyzer E M.C.A NaI Amp. L.G.S. Vmax=k E Vmax=Gk E

  4. Spettri MCA 22Na 137Cs

  5. Spettri MCA 60Co

  6. Fitting Spettri MCA { } g= A exp (x- x0)2 ¯ 2 2 x0± posizione del picco: Fit gaussiano dei picchi presenti negli spettri La procedura di fitting consente di determinare i parametri fondamentali dello spettro sperimentale: = varianza x0 = valore centrale

  7. Calibrazione in Energia dalla posizione dei picchi negli spettri determino calibrazione in energia dei canali del MCA note le energie teoriche dei fotoni emessi dalle varie sorgenti

  8. Calibrazione in Energia x(chs MCA) E teorica(MeV) Fit Lineare x =aE+ b a= 2752.4 ± 150.1chs MeV-1 b= -77.0 ± 114.8 chs

  9. Compton Edge del Cesio h’ con: h θ 2ε T ECE= h h 1 + 2ε ε = mec2 C.E. corrisponde al caso in cui il fotone viene diffuso all’indietro, ovveroθ =  massima energia cinetica per l’elettrone 137Cs

  10. Compton Edge del Cesio B f = { x- xCE } 1 +exp p xCE- b ECE= a Fit del Compton Edge del fotopicco del Cs: distribuzione di Fermi a cui, in base alla retta di calibrazione, corrisponde un’energia

  11. Compton Edge del Cesio ECE 1/2 { 2 ( a ) } = + ECE a Valore sperimentale: xCE)2+(b)2 ECE = 494.3 ± 49.7 keV (xCE-b)2 Calcolo dell’errore con cui è determinataECE xCE ± xCE a± ab± b

  12. Calcolo di me ( E ) - 1 mec2 = 2 E ECE 2 con un errore: ( E ) mec2= 2 ECE ECE Valore sperimentale: mec2= 449.1 ± 178.3 keV NotoECEsi calcola: dove E indica l’energia teorica del fotopicco del Cesio (= 0.662 MeV) da confrontare con il valore teorico di 511 keV

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