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关于中子材料科学:观察一下电池内部的情况虚拟实验室仿真
你想知道电池内部发生了什么而不用担心弄坏它吗?你有没有想过为什么你的手机在外面很冷的时候会更快地没电?在材料科学与中子模拟课程中，您将学习中子的基础知识，以及如何将中子用作材料科学中的探针。你将有机会在一个需要特殊许可才能进入的现代大型研究设施中进行实验。
观察中子衍射原理
中子是在大多数原子的原子核中发现的亚原子粒子。通过高能过程，中子可以从原子中排出，产生自由的中子束。你用肉眼无法看到中子束，但它几乎可以穿透任何物质。在我们的实验中，当它通过样品时，它与样品发生了微弱的相互作用，最后被记录在检测器中。在材料科学与中子模拟中，您将验证布拉格定律，并观察样品中中子波长和原子层之间距离的变化如何影响样品中中子的散射模式。
进行中子衍射实验
既然你是中子衍射方面的专家，你就可以进入衍射仪器室。你将把你的样品插入低温恒温器中，观察当电池在不同温度下放电时中子衍射图样的变化。
进行QENS实验
当中子击中样品时，它们有时会由于样品中的非弹性或准弹性过程而改变能量。通过互动动画了解准弹性中子散射(QENS)的原理，并对电池样品进行实验。你能不能用这些结果来解释为什么电池在寒冷中不能正常工作，你能不能协助科学家在北极的任务?
现在开始
在一个研究设施进行中子衍射和准弹性中子散射实验，同时帮助一组科学家在北极。观察电池内部原子层的结构，看看一些原子在放电时是如何移动的。
技术在实验室
- 中子射线照相(成像)
- 中子衍射
- 准弹性中子散射
学习目标
在这次模拟结束后，你将能够…
- 区分可充电锂离子电池的基本组成部分
- 认识到在材料科学中，中子作为探测器可能比x射线更受欢迎
- 了解如何和为什么在大型材料研究设施中产生中子，在波长上减慢，运输和检测
- 了解中子透射成像及其在材料科学中的优势
- 区分不同形式的中子与样品的相互作用和相关的中子截面
- 用布拉格定律将粉末样品中的原子点阵距离与中子散射角联系起来
- 解释如何用准弹性中子散射来测量样品中的缓慢分子运动
模拟功能
长度——30分钟
可访问性模式——可用
语言- - - - - -英语
相关标准的例子
大学
物理相关的第一年起
总会在
没有直接对齐
IB
没有直接对齐
美联社
没有直接对齐
材料科学与中子的截图:观察一下电池内部的情况虚拟实验室仿真
它是如何工作的
在你的浏览器里有一个百万美元的实验室
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