Modernong Pisika
Iron-56 binding energy
Stable na iron peak — basahin ang binding energy kada nucleon B/A.
Iron-56 binding energy — interactive na Modernong Pisika simulation. Stable na iron peak — basahin ang binding energy kada nucleon B/A. Libreng browser-based virtual physics lab na may live na SI measurement at guided tutorial.
Binding energy
Stable na iron peak — basahin ang binding energy per nucleon na B/A.
Nasa malapit ng tuktok ng binding energy per nucleon na B/A sa nuclear stability curve ang Iron-56. Parehong naglalabas ng enerhiya ang fusion ng magagaan na nucleus at fission ng mabibigat sa pamamagitan ng paglapit sa iron. Basahin ang B(Z,A) mula sa liquid-drop model: maximal ang B/A malapit sa Fe, na nagpapaliwanag kung bakit humihinto ang mga bituin sa fusion lampas sa iron at kung bakit neutron-rich ang mga fission fragment.
- B/A peak sa Fe-56
- Mass defect
Buod ng Pagsisiyasat
Iplano ang tanong bago mo buksan ang lab
Ang brief ay kapareho ng prerendered na page: driving question, magkatunggaling hula, papel ng variable, governing law, setup, pagtatasa at prompt ng pagpapalawak — nananatiling nakikita at sa ganitong pagkakasunod.
Pangunahing tanong
Ang semi-empirical mass formula (liquid-drop model) ay nagtatantiya ng kabuuang binding energy ng nucleus mula sa proton count Z at mass number A. Hawak ang Z sa 26 (iron) at binabago lang ang A, ba tuloy-tuloy na tumataas ang binding energy sa bawat idinaragdag na nucleon?
Mga hulang timbangin
- Oo — mas maraming nucleon ay laging mas maraming kabuuang binding energy.
- Hindi — nakadepende ang binding energy sa balanse ng mga nagtutunggaling term (volume, surface, Coulomb, asymmetry) na magkakaibang gumagalaw habang lumalaki ang A, kaya hindi simple na tumataas sa bawat nucleon.
- Laging bumababa ang binding energy habang lumalaki ang A.
Mga papel ng variable
Ang itinatakda mo:
- Mass number A
Ang sinusukat mo:
- Kabuuang binding energy E_B (MeV)
Paano tumatakbo ang investigation
- Buksan ang iron-binding preset at pindutin ang I-reset. Minomodelo ng preset na ito ang iron na may Z = 26 proton.
- I-enable ang binding-energy readout.
- Itakda ang mass number A sa bawat trial (Z = 26 nakapirmi) at itala ang kabuuang binding energy.
Pangunahing ekwasyon
Mass–Energy Equivalence (Binding Energy) — B = Δmc²
Ang masa ng isang nucleus ay mas maliit kaysa sa kabuuan ng magkakahiwalay nitong proton at neutron — ang nawawalang mass na iyon na Δm ay nagiging binding energy sa pamamagitan ng B = Δmc², ang enerhiyang nagbibigkis sa nucleus. Ang halaga mismo ng Δm (at kaya rin ng B) ay nagmumula sa mga nagpapatungpateng volume, surface, Coulomb, at asymmetry terms ng semi-empirical mass formula, na nagmomodelo sa nucleus bilang liquid drop.
Ang hinihingi sa mga estudyante na kalkulahin ng napi-print na worksheet
- Para sa isang trial, kalkulahin ang E_B = a_vA − a_sA^(2/3) − a_cZ(Z−1)/A^(1/3) − a_a(A−2Z)²/A gamit ang a_v = 15.75, a_s = 17.8, a_c = 0.711, a_a = 23.7 (MeV), Z = 26. Ihambing sa table.
- Umaangat at bumabagsak ang tatlong trial mo — umakyat ang E_B mula A = 56 hanggang A = 80, tapos bumaba ulit sa A = 110. Ipaliwanag kung paanos ng volume term na +a_vA, na lumalaki sa bawat nucleon, huling naovertake ng surface at asymmetry term, at kung bakit nagpaparusa ang −a_a(A−2Z)²/A sa nucleus na lumalampas nang husto ang neutron count sa proton count.
Saan ito lumilitaw lampas sa lab
- Ang parehong liquid-drop model ang nagpapaliwanag kung bakit naglalabas ng enerhiya ang napakabibigat na nucleus (malaking A) sa fission (paghahati) habang napakagaan na nucleus sa fusion (pagsasama) — parehong proseso ang gumagalaw ng nucleus papunta sa peak binding-energy-per-nucleon region malapit sa iron. Ipaliwanag kung bakit malapit sa peak na ito ang iron.
- Simplified na bersyon ito ng semi-empirical mass formula (walang pairing term para sa even/odd nucleon count), kaya hindi eksaktong tumutugma ang prediksyon nito sa tunay na nuclear mass table. Bakit maaaring kapaki-pakinabang pa rin para sa pagtuturo ang ganyang simplified na model, alam na hindi perpekto ito?
- 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
- Mabuhay sa Iron Binding
- Piliin ang nuclide
- Pindutin ang I-play
- Rurok ng binding per nucleon
- Buksan ang Properties panel
- Nagawa mo ito!
Buksan ang interactive simulation para buuin ang scene, pindutin ang I-play, at tuklasin na may live na measurement at guided tutorial.