நவீன இயற்பியல்
கார்பன்-14 சிதைவு
இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள் — சுருக்கப்பட்ட ஒவ்வொரு அரைஆயுளிலும் N(t) பாதியாகும்; N அல்லது செயல்பாட்டை நேரத்துடன் வரையுங்கள்.
கார்பன்-14 சிதைவு — ஊடாடும் நவீன இயற்பியல் உருவகம். இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள் — சுருக்கப்பட்ட ஒவ்வொரு அரைஆயுளிலும் N(t) பாதியாகும்; N அல்லது செயல்பாட்டை நேரத்துடன் வரையுங்கள். நேரலை SI அளவீடுகள், வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் கூடிய இலவச உலாவி அடிப்படையிலான மெய்நிகர் இயற்பியல் ஆய்வகம்.
கதிரியக்கச் சிதைவு
இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள் — ஒவ்வொரு சுருக்கப்பட்ட அரைஆயுளிலும் N(t) பாதியாகும்; N அல்லது செயல்பாட்டை நேரத்துடன் வரையுங்கள்.
கார்பன்-14, T½ ≈ 5,730 ஆண்டுகள் அரைஆயுளுடன், பீட்டா சிதைவு மூலம் நைட்ரஜன்-14 ஆக மாறுகிறது. இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள்: N(t) வீழ்ச்சியடைய, அணு கட்டமம் நீல ¹⁴C-இலிருந்து ஆரஞ்சு ¹⁴N ஆக மாறும். மீள்இயக்கம் நேரத்தைச் சுருக்குவதால் ஒரு அரைஆயுள் சில விநாடிகளில் அடங்கும், ஆனால் பின்னம் N/N₀ = (½)^(t/T½) = e^(−λt), λ = ln2/T½-ஐப் பின்பற்றும். சிதைவு வரைபடத்திலிருந்து செயல்பாடு A = λN-ஐ படியுங்கள்.
- N(t) = N₀ e^(−λt)
- T½ = ln2/λ
ஆய்வுச் சுருக்கம்
ஆய்வகத்தைத் திறப்பதற்கு முன் கேள்வியைத் திட்டமிடுங்கள்
சுருக்கம் முன்வரைவு செய்யப்பட்ட பக்கத்தை பிரதிபலிக்கிறது: இயக்கும் கேள்வி, போட்டி கணிப்புகள், மாறி பாத்திரங்கள், நிர்வகிக்கும் விதிகள், அமைப்பு, பகுப்பாய்வு மற்றும் நீட்டிப்பு தூண்டல்கள் காணும்படி இருக்கும், இந்த வரிசையிலேயே.
இயக்கும் கேள்வி
கார்பன்-14-இன் அரைஆயுள் 5,730 ஆண்டுகள். நீங்கள் ஒரு நிலையான எண்ணிக்கையிலான C-14 அணுக்கருக்களுடன் தொடங்கினால், சரியாக 2 அரைஆயுள்கள் கடந்த பிறகு எவ்வளவு மீதமிருக்கும்?
நிறுத்திப் பார்க்க வேண்டிய கணிப்புகள்
- 1/2 மீதம் உள்ளது, ஒரு அரைஆயுளுக்குப் பிறகு இருப்பது போலவே.
- 1/4 மீதம் உள்ளது — ஒவ்வொரு அரைஆயுளும் அளவை பாதியாக்கும், எனவே இரண்டு அரைஆயுள்கள் (1/2)×(1/2) = 1/4 என்றாகும்.
- 2 அரைஆயுள்களுக்குப் பிறகு கிட்டத்தட்ட எதுவும் மீதமில்லை.
மாறிகளின் பாத்திரங்கள்
நீங்கள் அமைப்பவை:
- கடந்த அரைஆயுள்கள்
நீங்கள் அளப்பவை:
- மீதமுள்ள பங்கு N/N₀
விசாரணை எவ்வாறு நடக்கிறது
- carbon-14 முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். அரைஆயுள் 5,730 ஆண்டுகள் நிலையானது; மாதிரி N₀ = 10¹² அணுக்கருக்களுடன் தொடங்குகிறது.
- மீதமுள்ள-அணுக்கரு-எண்ணிக்கை வாசிப்பை இயக்குங்கள்.
- ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் கடந்த நேரத்தை (அரைஆயுள் அலகுகளில்) அமைத்து, மீதமுள்ள அணுக்கருக்களின் பங்கைப் பதிவு செய்யுங்கள்.
ஆளும் சமன்பாடு
அடுக்கு-சார்பு சிதைவு விதி — N(t) = N₀ e^(−λt)
சிதைவடையாத கதிரியக்க அணுக்கருக்களின் எண்ணிக்கை நேரத்துடன் அடுக்கு-சார்பாக வீழ்கிறது: N(t) = N₀·(1/2)^(t/T½), இங்கே T½ என்பது அரைஆயுள் — எஞ்சியிருக்கும் எந்த மாதிரியின் சரியாக பாதி சிதைவடைய ஆகும் நேரம்.
அச்சிடக்கூடிய பணித்தாள் மாணவர்களிடம் என்ன கண்டறியச் சொல்கிறது
- ஒரு முயற்சிக்கு, T½ = 5,730 ஆண்டுகள் பயன்படுத்தி N/N₀ = (1/2)^(t/T½) கணக்கிடுங்கள். அட்டவணையுடன் ஒப்பிடுங்கள்.
- கதிரியக்கச் சிதைவு ஏன் அடுக்கு-சார்பாகும், நேரியலாக இல்லை — ஒவ்வொரு அரைஆயுளும் அந்த தருணத்தில் மீதமுள்ள எவ்வளவையும் பாதியாக்குகிறது, எனவே சம நேர இடைவெளிகள் எப்போதும் அதே பங்கை (அதே முழு அளவை அல்ல) நீக்குகின்றன — என்று விளக்குங்கள்.
ஆய்வகத்தைத் தாண்டி இது எங்கு தோன்றுகிறது
- கார்பன் காலக்கணிப்பு, ஒரு கரிம மாதிரியில் மீதமுள்ள C-14 பங்கை (உயிரினம் உயிருடன் இருந்தபோது வளிமண்டல விகிதத்துடன் ஒப்பிட்டு) அளந்து அதன் வயதை மதிப்பிடுகிறது. N/N₀ = (1/2)^(t/T½) பயன்படுத்தி, சுமார் 50,000 ஆண்டுகளுக்கு (தோராயமாக 8-9 அரைஆயுள்கள்) மிக பழமையான மாதிரிகளுக்கு கார்பன் காலக்கணிப்பு ஏன் நம்பத்தகாததாக மாறுகிறது என்று விளக்குங்கள்.
- கதிரியக்கச் சிதைவு, ஒற்றை அணுவின் அளவில் அடிப்படை ரீதியாக சீரற்றது — ஒரு குறிப்பிட்ட C-14 அணுக்கரு எப்போது சிதைவடையும் என்று நீங்கள் ஒருபோதும் சரியாக கணிக்க முடியாது. தனித்தனி சிதைவுகள் கணிக்க முடியாதவையாக இருந்தாலும், அரைஆயுள் விதி ஒரு பெரிய மாதிரிக்கு இன்னும் துல்லியமாக ஏன் செயல்படுகிறது என்று விளக்குங்கள்.
- 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
- கார்பன் 14-க்கு வருக
- நியூக்ளைடைத் தேர்ந்தெடுங்கள்
- இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள்
- அடுக்கு-சார்பு சிதைவு வளைவு
- பண்புகள் பேனலைத் திறங்கள்
- செய்துவிட்டீர்கள்!
காட்சியை உருவாக்கி, இயக்கு பொத்தானை அழுத்தி, நேரலை அளவீடுகள் மற்றும் வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் ஆராய்வதற்கு ஊடாடும் உருவகத்தைத் திறங்கள்.