Modern Physics
Iron-56 binding energy
Stable na iron peak — basahin ang binding energy kada nucleon B/A.
Iron-56 binding energy — interactive na Modern Physics 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
Investigation brief
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.
Governing equation
Semi-Empirical Mass Formula (Liquid-Drop Model) — B = Δmc²
Minomodelo ang binding energy ng nucleus bilang tunggalian ng volume term (pabor sa mas maraming nucleon), surface term (parusa sa nucleon sa 'ibabaw' ng nuclear drop), Coulomb term (parusa sa proton-proton repulsion), at asymmetry term (parusa sa hindi pantay na proton/neutron count).
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.