Fizik Moden
Pereputan karbon-14
Tekan Main -- N(t) berkurangan separuh setiap separuh hayat termampat; graf N atau aktiviti lawan masa.
Pereputan karbon-14 — simulasi Fizik Moden interaktif. Tekan Main -- N(t) berkurangan separuh setiap separuh hayat termampat; graf N atau aktiviti lawan masa. Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Pereputan radioaktif
Tekan Main -- N(t) berkurangan separuh setiap separuh hayat termampat; graf N atau aktiviti lawan masa.
Karbon-14 mereput-beta kepada nitrogen-14 dengan T½ ≈ 5,730 tahun. Tekan Main: grid atom bertukar daripada ¹⁴C biru kepada ¹⁴N oren semasa N(t) menurun. Mainan semula memampatkan masa supaya satu separuh hayat muat dalam beberapa saat, tetapi pecahan mengikut N/N₀ = (½)^(t/T½) = e^(−λt) dengan λ = ln2/T½. Gunakan graf pereputan untuk membaca aktiviti A = λN.
- N(t) = N₀ e^(−λt)
- T½ = ln2/λ
Ringkasan penyiasatan
Rancang soalannya sebelum anda membuka makmal
Ringkasan ini menggambarkan halaman pra-render: soalan pemacu, ramalan bersaing, peranan pemboleh ubah, hukum pengawal, susunan, analisis dan gesaan lanjutan kekal kelihatan dan mengikut turutan ini.
Soalan pemacu
Karbon-14 mempunyai separuh hayat 5,730 tahun. Jika anda bermula dengan bilangan tetap atom C-14, berapa banyak berbaki selepas tepat 2 separuh hayat berlalu?
Ramalan untuk ditimbang
- 1/2 berbaki, sama seperti selepas satu separuh hayat.
- 1/4 berbaki -- setiap separuh hayat memotong jumlah itu kepada separuh, jadi dua separuh hayat bermakna (1/2)×(1/2) = 1/4.
- Pada dasarnya tiada berbaki selepas 2 separuh hayat.
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Separuh hayat berlalu
Apa yang anda ukur:
- Pecahan berbaki N/N₀
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset karbon-14 dan tekan Set semula. Separuh hayat ditetapkan pada 5,730 tahun; sampel bermula dengan N₀ = 10¹² atom.
- Aktifkan bacaan bilangan-nuklei-berbaki.
- Tetapkan masa berlalu bagi setiap percubaan (dalam unit separuh hayat) dan rekod pecahan nuklei berbaki.
Persamaan pengawal
Hukum Susutan Eksponen — N(t) = N₀ e^(−λt)
Bilangan nuklei radioaktif tak-reput menurun secara eksponen dengan masa: N(t) = N₀·(1/2)^(t/T½), dengan T½ separuh hayat -- masa untuk tepat separuh daripada sebarang sampel berbaki mereput.
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Bagi satu percubaan, kira N/N₀ = (1/2)^(t/T½) menggunakan T½ = 5,730 tahun. Bandingkan dengan jadual.
- Terangkan mengapa pereputan radioaktif eksponen, bukan linear -- setiap separuh hayat menyekurangkan apa sahaja jumlah yang berbaki pada ketika itu, jadi selang masa sama sentiasa membuang PECAHAN sama, bukan jumlah mutlak sama.
Di mana ini muncul di luar makmal
- Pentarikhan karbon mengukur pecahan berbaki C-14 dalam sampel organik (dibandingkan dengan nisbah atmosfera ketika organisma itu hidup) untuk menganggar usianya. Menggunakan N/N₀ = (1/2)^(t/T½), terangkan mengapa pentarikhan karbon menjadi tidak boleh dipercayai bagi sampel jauh lebih tua daripada kira-kira 50,000 tahun (lebih kurang 8-9 separuh hayat).
- Pereputan radioaktif pada dasarnya rawak pada aras satu atom -- anda tidak pernah boleh meramalkan bila tepat satu nuklei C-14 tertentu akan mereput. Terangkan mengapa hukum separuh hayat masih berfungsi dengan tepat bagi sampel besar, walaupun pereputan individu tidak boleh diramal.
- 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
- Selamat datang ke Karbon 14
- Pilih nuklid itu
- Tekan Main
- Lengkung susutan eksponen
- Buka panel Sifat
- Anda berjaya!
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.
Pereputan Radioaktif & Separuh Hayat