近代物理
鐵-56 結合能
穩定鐵峰 — 讀取比結合能 B/A。
鐵-56 結合能——互動式近代物理模擬。穩定鐵峰 — 讀取比結合能 B/A。 免費的瀏覽器物理虛擬實驗室，提供即時 SI 測量與分步引導教學。
結合能
穩定鐵峯 — 讀取比結合能 B/A。
穩定鐵峯 — 讀取比結合能 B/A。
- Fe-56 處 B/A 峯值
- 質量虧損
調查簡介
在打開實驗室之前先規劃好問題
這份簡報反映預先渲染的頁面：探究問題、互相競爭的預測、變數角色、支配定律、設定，以及分析和延伸提示都會以此順序保持可見。
駕駛問題
半經驗質量公式（液滴模型）根據原子核的質子數Z和質量數A來估算其總結合能。若將Z固定為26（鐵），只改變A，該模型是否預測每增加一個核子，結合能就會持續增加？
預測權重
- 是的——更多的核子總是意味著更多的總結合能。
- 不－結合能取決於競爭項（體積、表面、庫侖、不對稱性）的平衡，這些項隨著 A 的增長而發生不同的變化，因此它不會隨著每個添加的核子而簡單地增加。
- 結合能總是隨著 A 的增加而減少。
可變角色
您設定的內容：
- 質量數A
您測量的內容：
- 總結合能E_B (MeV)
調查如何進行
- 開啟 iron-binding 預設並按下 Reset。此預設對 Z = 26 質子的鐵進行建模。
- 啟用結合能讀數。
- 設定每次試驗的質量數 A（保持 Z = 26 固定）並記錄總結合能。
控制方程
半經驗質量公式（液滴模型） — B = Δmc²
原子核的結合能被建模為幾種項之間的競爭：偏好更多核子的體積項、對處於原子核「液滴表面」核子不利的表面項、對質子間排斥不利的庫侖項，以及對質子中子數不均衡不利的不對稱項。
可列印的工作表要求學生完成什麼
- 對於其中一次試驗，使用a_v = 15.75、a_s = 17.8、a_c = 0.711、a_a = 23.7（MeV）、Z = 26，計算E_B = a_vA − a_sA^(2/3) − a_cZ(Z−1)/A^(1/3) − a_a(A−2Z)²/A。將結果與表格比較。
- 你的三次試驗先升後降——E_B從A = 56到A = 80時上升，到A = 110時又再次下降。請解釋體積項+a_vA（隨著每個核子的加入而增大）最終為何會被表面項和不對稱項超過，以及不對稱項−a_a(A−2Z)²/A為何會對中子數遠多於質子數的原子核造成不利影響。
這在實驗室之外的地方表現出來
- 這個相同的液滴模型解釋了為什麼非常重的原子核（大A）透過分裂釋放能量，而非常輕的原子核透過融合（結合）釋放能量——兩個過程都會使原子核趨向鐵附近每核子結合能最高的區域。請解釋為什麼鐵位於這一峰值附近。
- 這是反經驗質量公式的簡化版本（省略了對偶數/奇數核子數的配對項），因此其預測不會與真實核質量表完全吻合。即便明知它不完全準確，物理學家為什麼仍然認為這樣的簡化模型在教學上有價值？
- 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
- 歡迎學習鐵-56 結合能
- 選擇核素
- 按播放
- 比結合能峯值
- 打開學習側欄面板
- 完成了！
打開互動式模擬以構建場景，點擊運行，並透過即時測量和引導式教學進行探索。