Лабораторная работа по физике для 9 и 11 классов "Моделирование радиоактивного распада"
опыты и эксперименты по физике (9, 11 класс)

Лабораторная работа

«Моделирование радиоактивного распада»

Цель работы: экспериментально проверить закон радиоактивного распада.

Оборудование: пакет с 60- 70 квадратиками (треугольниками или кругляшками), вырезанных из открыток.

Описание работы

За промежуток времени, равный периоду полураспада Т, каждое из радиоактивных ядер распадается с вероятностью ½. Процесс радиоактивного распада можно моделировать подбрасыванием нарезанных квадратиков (треугольников, кругляшков), при котором с одинаковой вероятностью (1/2) выпадают белая или цветная сторона. Примем, если выпадет цветная сторона, ядро не распалось, если белая, то распалось. Каждое бросание квадратиков (треугольников, кругляшков) соответствует протеканию промежутка времени, равному одному периоду полураспада.

Ход работы №1

1. Отсчитайте начальное количество квадратиков (треугольников, кругляшков) N0, хорошенько их перемешайте в руках и подбросьте над партой так, чтобы они «веером» по ней разлетелись.
2. Подсчитайте число «нераспавшихся» квадратиков (треугольников, кругляшков), то есть тех, которые выпали цветной стороной вверх. Те, что выпали белой стороной отложите в пакет.
3. «Нераспавшиеся» квадратики снова раскиньте по парте.
4. Опыт повторите 5-7 раз.
5. Заполните таблицу

6. Повторите серию бросаний квадратиков ещё дважды, начиная с каждый раз с N0.
7. Подобрав удобный масштаб, постройте график зависимости N(t), соответствующий формуле   N=N0·2-n.
8. На этом же графике отметьте количество «нераспавшиеся» квадратиков для разных серий бросаний (удобнее чертить графики для разных серий разными цветами).
9. Сравните полученный результат и сделайте вывод.

   Ход работы №2

1. Отсчитайте начальное количество квадратиков (треугольников, кругляшков) N0, хорошенько их перемешайте в руках и подбросьте над партой так, чтобы они «веером» по ней разлетелись.
2. Подсчитайте число «нераспавшихся» квадратиков (треугольников, кругляшков), то есть тех, которые выпали цветной стороной вверх. Те, что выпали белой стороной отложите в пакет.
3. «Нераспавшиеся» квадратики снова раскиньте по парте.
4. Опыт повторите 5-7 раз.
5. Заполните таблицу

6. Подобрав удобный масштаб, постройте график зависимости N(t), соответствующий формуле   N=N·2-n.
7. Сделайте вывод.
8. На этом же графике отметьте количество «распавшиеся» квадратиков для это же количества бросаний (удобнее чертить графики  разными цветами).

Дополнительное задание

1. Дан график зависимости числа не распавшихся ядер эрбия от времени. Каков период полураспада этого изотопа эрбия? (Ответ дать в часах.)

2. Из ядер платины при β-распаде с периодом полураспада 20 часов образуются стабильные ядра золота. В момент начала наблюдения в образце содержится 8·1020 ядер платины. Через какую из точек, кроме начала координат, пройдет график зависимости числа ядер золота от времени (см. рис.)?