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.
- ... setiap separuh hayat mengurangkan kepada separuh apa sahaja jumlah yang berbaki pada ketika itu, jadi ...
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