Moderne Physik
Eisen-56-Bindungsenergie
Stabiles Eisen-Maximum — lies Bindungsenergie pro Nukleon B/A.
Eisen-56-Bindungsenergie — interaktive Moderne Physik-Simulation. Stabiles Eisen-Maximum — lies Bindungsenergie pro Nukleon B/A. Kostenloses browserbasiertes virtuelles Physiklabor mit Live-SI-Messwerten und geführtem Tutorial.
Bindungsenergie
Stabiles Eisen-Maximum — lies Bindungsenergie pro Nukleon B/A.
Stabiles Eisen-Maximum — lies Bindungsenergie pro Nukleon B/A.
- B/A-Maximum bei Fe-56
- Massendefekt
Untersuchungsbericht
Planen Sie die Frage, bevor Sie das Labor öffnen
Das Briefing entspricht der vorgerenderten Seite: Leitfrage, konkurrierende Vorhersagen, Variablenrollen, maßgebliche Gesetze, Aufbau sowie Analyse- und Erweiterungsaufgaben bleiben sichtbar und in dieser Reihenfolge.
Fahrfrage
Die semiempirische Massenformel (Flüssigkeitstropfenmodell) schätzt die gesamte Bindungsenergie eines Kerns aus seiner Protonenzahl Z und seiner Massenzahl A. Wenn man Z auf 26 (Eisen) festlegt und nur A ändert, sagt das Modell voraus, dass die Bindungsenergie mit jedem hinzugefügten Nukleon stetig zunimmt?
Vorhersagen zum Abwägen
- Ja – mehr Nukleonen bedeuten immer mehr Gesamtbindungsenergie.
- Nein – die Bindungsenergie hängt von einem Gleichgewicht konkurrierender Terme (Volumen, Oberfläche, Coulomb, Asymmetrie) ab, die sich mit dem Wachstum von A unterschiedlich verschieben, sodass sie nicht einfach mit jedem hinzugefügten Nukleon zunimmt.
- Die Bindungsenergie nimmt immer ab, wenn A zunimmt.
Variable Rollen
Was Sie eingestellt haben:
- Massenzahl A
Was Sie messen:
- Gesamtbindungsenergie E_B (MeV)
Wie die Untersuchung abläuft
- Öffnen Sie das Preset „Eisen-Bindungsenergie“ und drücken Sie Zurücksetzen. Dieses Preset modelliert Eisen mit Z = 26 Protonen.
- Aktivieren Sie die Auslesung der Bindungsenergie.
- Stellen Sie die Massenzahl A für jeden Versuch ein (Z = 26 bleibt konstant) und notieren Sie die gesamte Bindungsenergie.
Maßgebende Gleichung
Halbempirische Massenformel (Flüssigkeitstropfenmodell) — B = Δmc²
Die Bindungsenergie eines Kerns wird als Konkurrenz zwischen einem Volumenterm (der mehr Nukleonen begünstigt), einem Oberflächenterm (der Nukleonen an der „Oberfläche“ des Kerntropfens benachteiligt), einem Coulomb-Term (der die Proton-Proton-Abstoßung benachteiligt) und einem Asymmetrieterm (der ungleiche Protonen-/Neutronenzahlen benachteiligt) modelliert.
Was die Schüler auf dem druckbaren Arbeitsblatt erarbeiten müssen
- Berechnen Sie für einen Versuch E_B = a_vA − a_sA^(2/3) − a_cZ(Z−1)/A^(1/3) − a_a(A−2Z)²/A mit a_v = 15.75, a_s = 17.8, a_c = 0.711, a_a = 23.7 (MeV), Z = 26. Vergleichen Sie mit der Tabelle.
- Ihre drei Versuche steigen und fallen dann wieder – E_B steigt von A = 56 auf A = 80 und sinkt bei A = 110 wieder. Erklären Sie, wie der Volumenterm +a_vA, der mit jedem hinzugefügten Nukleon wächst, schließlich vom Oberflächen- und Asymmetrieterm überholt wird, und warum −a_a(A−2Z)²/A einen Kern bestraft, dessen Neutronenzahl seiner Protonenzahl weit voraus ist.
Wo dies außerhalb des Labors sichtbar wird
- Dasselbe Flüssigkeitstropfenmodell erklärt, warum sehr schwere Kerne (großes A) Energie durch Spaltung (Spaltung) freisetzen, während sehr leichte Kerne Energie durch Fusion (Kombination) freisetzen – beide Prozesse bewegen Kerne in Richtung der Region mit der höchsten Bindungsenergie pro Nukleon in der Nähe von Eisen. Erklären Sie, warum sich Eisen in der Nähe dieses Gipfels befindet.
- Dies ist eine vereinfachte Version der semiempirischen Massenformel (sie lässt den Paarungsterm für gerade/ungerade Nukleonenzahlen weg), sodass ihre Vorhersagen nicht genau mit einer realen Kernmassentabelle übereinstimmen. Warum finden Physiker ein vereinfachtes Modell wie dieses möglicherweise immer noch nützlich für den Unterricht, obwohl sie wissen, dass es nicht ganz genau ist?
- AP Physics 2 — Unit 15: Modern Physics
- IB Physics — E.3 Radioactive decay
- General High School Physics — Modern physics intro
- NGSS High School Physics — Wave-particle duality of light
- Willkommen bei Eisen — Bindungsenergie
- Nuklid auswählen
- Abspielen drücken
- Maximum der Bindung pro Nukleon
- Inspektor öffnen
- Geschafft!
Öffnen Sie die interaktive Simulation, um die Szene aufzubauen, drücken Sie auf Play und erkunden Sie sie mit Live-Messungen und einem geführten Tutorial.