实验教学标准化 近物8-9组 讨论区
本页面的目的在于:
- 提供各个实验教学“方向/领域”相关内容、教学设计等方面一份完整的“菜单”;
- 探讨如何“点菜”——创建一个较好地满足实际需要的课程或者实验模块;
- 为教学一线教学实践提供更多的参考和支持。
一、核物理相关实验
随着放射源管理要求的提高,随着一批老教师的退休,核物理方面的实验教学遇到了越来越大的挑战。有如下主题,请大家讨论:
- 放射性相关实验教学的总体目标是什么?
- 这些实验教学涵盖哪些知识点,在各所学校开设的相关实验项目越来越少的当下,如何调整、拓展每一个实验包含的教学内容,以实现尽量宽的覆盖面以及更好的教学效果?
- 我们希望学生具备怎么样的能力?如何评估这一模块实验教学的效果?
- 如何更好地发挥包括在线课程、虚拟仿真等在内的多媒体技术在本模块实验教学实践/人才培养中的作用?
- 教师队伍如何更有效地提升教学能力和水平?
- 相关实验教学资源,如何为科普服务?
教学总体目标
- 了解射线产生的基本过程,几种常用放射源的辐射特性,建议能了解如何阅读放射源的衰变纲图;
- 了解射线与物质的相互作用过程,以及作用截面随射线种类和能量的变化;
- 掌握放射源防护的基本知识,进行放射性相关实验必须的安全要求;
- 了解放射性相关研究、应用的主要方向(包括继续深造的出路/方向),和每个方向关注的主要问题是什么;
- 掌握几种常用的放射性研究的实验方法、原理和技术实现;
- 了解几种常用的射线探测器各自的原理、特性、优缺点及应用范围;
- 了解放射性研究相关的电学信号处理方法和技术实现;
- 掌握放射性研究相关的数据处理方法;
- 了解放射性研究在生产实践、日常生活中的应用;
- 通过放射性研究的历史,进行科学精神、人文素养等方面的教育和培养。
重要的知识点
核辐射相关知识
- α、β、γ三种射线的属性及衰变方程;
- 常见放射源及各自的衰变纲图;
- 什么是轨道电子俘获?
高能射线与物质相互作用相关知识
- 三种射线在物质中的能量沉积模式;
- γ射线与物质相互作用的三种方式:光电效应、康普顿效应、电子对效应;
- 衰减截面,以及衰减截面随相关参数的变化;
- 散射中心;最大射程;
探测器原理与性能
- GM-tube、闪烁体探测器(有多种类型)的原理、性能优缺点和适用范围;
- 半导体探测器原理及优点;
核电子学信号处理
- 信号成形、前置放大、线性放大、微分、积分;
- 噪声来源、类型;线性度;
- 触发、阈值;
- 电学信号处理的主要指标;
常见的核物理实验分析对象
- 脉冲信号的幅度特征
- 脉冲信号的时序特征:脉冲宽度、脉冲间隔、单位时间内的脉冲数量统计
- 脉冲的甄别
- 单道、多道分析器的原理
- 能谱分析
- 放射源活度、半衰期分析:符合测量等
- 辐射防护研究
核物理实验的应用
- 核医学
- 放射育种、生产(如酿酒)
- 放射剂量学
- 辐射探伤
核物理实验的学科关联和拓展
- 宇宙线实验
- 环境辐射背景测量