LEY INVERSA DE LOS CUADRADOS

OBJETIVO:

- Verificar experimentalmente la ley inversa de los cuadrados para la radiación gamma

FUNDAMENTO TEORICO

La ley de la inversa del cuadrado o ley cuadrática inversa refiere a algunos fenómenos físicos cuya

intensidad disminuye con el cuadrado de la distancia al centro donde se originan. En particular, se

refiere a fenómenos ondulatorios (sonido y luz) y campos centrales.

Hay muchas similitudes entre los rayos de luz ordinarios y los rayos gamma. Ambos son

considerados como radiación electromagnética y por consiguiente ellos obedecen a la ecuación

clásica:

E=h

Donde:

E es la energía del fotón en ergios

es la frecuencia de la radiación en Hz

h es la constante de Planck (6,024x10-27 erg s)

por consiguiente al explicar la ley inversa de los cuadrados es conveniente hacer la analogía

entre una fuente de luz y una fuente de radiación gamma.

Vamos a asumir que tenemos una fuente de luz que emite fotones de luz a una razón de N0

fotones /s. Esto es razonable para asumir que hay fotones que son dados de una manera

isotrópica, esto es igualmente en todas direcciones, si colocamos la fuente de luz en el centro

de una capa esférica de plástico transparente. Es muy fácil medir el número de fotones de luz

por segundo por cada cm2 de la capa esférica. Esta intensidad esta dada por:

Donde N0= numero total de fotones/s de la fuente y A0 área total de la esfera en cm2.

Ya que A0=4R2 donde R0 es el radio de la esfera tenemos:

ya que N0 y 4 son constante, I0 se ve que varia como

El propósito de este experimento es verificar esta relación

MATERIAL Y EQUIPO

- Detector

- Fuente radiactiva de Co-60.

PROCEDIMIENTO

1. Colocar la fuente de Cs-137

2. Mover la fuente a 2 cm y repetir la medida para la misma cantidad de tiempo. Continuar

para las distancias listadas en la tabla I.

RESULTADOS EXPERIMENTALES

Contaje de fondo If = 100 cuentas /s

Fuente utilizada Cesio-137

TABLA I

DISTANCIA

(cm)

ACTIVIDAD

1

(cuentas/s)

ACTIVIDAD

2

(cuentas/s)

ACTIVIDAD

3

(cuentas/s)

ACTIVIDAD

PROMEDIO

(cuentas/s)

ACTIVIDAD

CORREGIDA

(I-If)

(cuentas/s)

1 900 990 960 950 850

2 450 480 480 470 370

3 300 285 285 290 190

4 210 195 210 205 105

5 180 165 180 175 75

6 150 150 150 150 50

0 5 10 15 20 25 30 350

100

200

300

400

500

600

700

800

900

Conclusiones:

Si consideramos la fuente puntual, la radiación decrece con el inverso del cuadrado de la distancia de la fuente al detector. Se deben considerar además las variaciones por las diferentes formas de interacción de las radiaciones con la materia.