Fizik Moden
Tenaga pengikat Besi-56
Puncak besi yang stabil -- baca tenaga pengikat per nukleon B/A.
Tenaga pengikat Besi-56 — simulasi Fizik Moden interaktif. Puncak besi yang stabil -- baca tenaga pengikat per nukleon B/A. Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Tenaga pengikat
Puncak besi stabil -- baca tenaga pengikat per nukleon B/A.
Besi-56 duduk berhampiran puncak tenaga pengikat per nukleon B/A pada lengkung kestabilan nuklear. Pelakuran nukleus ringan dan pembelahan yang berat kedua-duanya melepaskan tenaga dengan bergerak ke arah besi. Baca B(Z,A) daripada model titisan-cecair: B/A maksimum berhampiran Fe, menerangkan mengapa bintang berhenti melakur melangkau besi dan mengapa serpihan pembelahan kaya neutron.
- Puncak B/A pada Fe-56
- Cacat jisim
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
Formula jisim separa-empirik (model titisan-cecair) menganggar tenaga pengikat jumlah satu nukleus daripada kiraan protonnya Z dan nombor jisimnya A. Dengan Z dipegang tetap pada 26 (besi) dan hanya mengubah A, adakah model meramalkan tenaga pengikat meningkat secara stabil dengan setiap nukleon ditambah?
Ramalan untuk ditimbang
- Ya -- lebih banyak nukleon sentiasa bermakna lebih banyak tenaga pengikat jumlah.
- Tidak -- tenaga pengikat bergantung pada keseimbangan sebutan bersaing (isipadu, permukaan, Coulomb, asimetri) yang beralih berbeza ketika A membesar, jadi ia tidak sekadar meningkat dengan setiap nukleon ditambah.
- Tenaga pengikat sentiasa menurun ketika A meningkat.
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Nombor jisim A
Apa yang anda ukur:
- Tenaga pengikat jumlah E_B (MeV)
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset pengikat-besi dan tekan Set semula. Praset ini memodelkan besi dengan Z = 26 proton.
- Aktifkan bacaan tenaga-pengikat.
- Tetapkan nombor jisim A bagi setiap percubaan (Z = 26 kekal tetap) dan rekod tenaga pengikat jumlah.
Persamaan pengawal
Kesetaraan Jisim–Tenaga (Tenaga Pengikat) — B = Δmc²
Jisim satu nukleus kurang daripada jumlah proton dan neutron berasingannya -- jisim hilang Δm itu bertukar menjadi tenaga pengikat melalui B = Δmc², tenaga yang mengikat nukleus bersama. Nilai Δm itu sendiri (maka B) datang daripada sebutan isipadu, permukaan, Coulomb, dan asimetri formula jisim separa-empirik yang bersaing, memodelkan nukleus sebagai satu titisan cecair.
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Bagi satu percubaan, kira E_B = a_vA − a_sA^(2/3) − a_cZ(Z−1)/A^(1/3) − a_a(A−2Z)²/A menggunakan a_v = 15.75, a_s = 17.8, a_c = 0.711, a_a = 23.7 (MeV), Z = 26. Bandingkan dengan jadual.
- Tiga percubaan anda naik kemudian turun -- E_B mendaki daripada A = 56 ke A = 80, kemudian jatuh semula menjelang A = 110. Terangkan bagaimana sebutan isipadu +a_vA, yang membesar dengan setiap nukleon ditambah, akhirnya diatasi oleh sebutan permukaan dan asimetri, dan mengapa −a_a(A−2Z)²/A menghukum nukleus yang kiraan neutronnya berjalan jauh di hadapan kiraan protonnya.
Di mana ini muncul di luar makmal
- Model titisan-cecair yang sama menerangkan mengapa nukleus sangat berat (A besar) melepaskan tenaga melalui pembelahan manakala nukleus sangat ringan melepaskan tenaga melalui pelakuran -- kedua-dua proses menggerakkan nukleus ke arah kawasan puncak tenaga-pengikat-per-nukleon berhampiran besi. Terangkan mengapa besi duduk berhampiran puncak ini.
- Ini versi dipermudahkan formula jisim separa-empirik (ia meninggalkan sebutan pemasangan bagi kiraan nukleon genap/ganjil), jadi ramalannya tidak akan tepat memadankan jadual jisim nuklear sebenar. Mengapa ahli fizik masih mendapati model ringkas seperti ini berguna untuk pengajaran, walaupun tahu ia tidak sempurna tepat?
- 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 Pengikat Besi
- Pilih nuklid itu
- Tekan Main
- Puncak pengikat per nukleon
- Buka panel Sifat
- Anda berjaya!
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.